式の展開は数学の基本中の基本!
必ず覚えたい10種類の展開の公式をわかりやすく解説しました!
展開の公式を定着させて,いつでも使えるレベルになるまで練習しましょう!
この投稿を見て勉強すれば,展開の基本的な問題に困ることはありません!
展開の公式まとめ
覚えるべき10種類の展開の公式(乗法公式)はこれ!
2次の乗法公式
$(a \pm b)^2$ の乗法公式
1. $(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$
2. $(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$
(1) $(2x+3y)^2$
(2) $(x^2-1)^2$
(1) $(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$ について,$a=2x$,$b=3y$ として考える
$(2x+3y)^2=(2x)^2+2\cdot2x\cdot3y+(3y)^2=4x^2+12xy+9y^2$
(2) $(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$ について,$a=x^2$,$b=1$ として考える
$(x^2-1)^2=(x^2)^2-2\cdot x^2\cdot1+1^2=x^4-2x^2+1$
$(a+b)(a-b)$ の乗法公式
$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$ について,$a=2x$,$b=3y$ として考える
$(2x+3y)(2x-3y)=(2x)^2-(3y)^2=4x^2-9y^2$
$(x+a)(x+b)$ の乗法公式
(1) $(x+4)(x-2)$
(2) $(x-2y)(x-3y)$
$(x+a)(x+b)$ の展開は 和 $a+b$ と 積 $ab$ に注目することが重要
(1) $(x+4)(x-2)=x^2+2x-8$
和が $4+(-2)=2$ 積が $4\cdot(-2)=-8$
(2) $(x-2y)(x-3y)=x^2-5xy+6y^2$
和が $-2y+(-3y)=-5y$ 積が $(-2y)\cdot(-3y)=6y^2$
$(ax+b)(cx+d)$ の乗法公式
(1) $(3x+4)(2x-1)$
(2) $(2x-3y)(3x-2y)$
(1) $(3x+4)(2x-1)=3\cdot2x^2+\{3\cdot(-1)+4\cdot2\}x+4\cdot(-1)$
$=6x^2+5x-4$
(2) $(2x-3y)(3x-2y)=2\cdot3x^2+\{2\cdot(-2)+(-3)\cdot3\}xy+(-3)\cdot(-2)y^3$
$=6x^2+13xy+6y^2$
3次の乗法公式
$(a \pm b)^3$ の乗法公式
6. $(a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3$
7. $(a-b)^3=a^3-3a^2b+3ab^2-b^3$
(1) $(x+2)^3$
(2) $(2x-3y)^3$
(1) $(a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3$ について,$a=x$,$b=2$ として考える
$(x+2)^3=x^3+3x^2\cdot2+3x\cdot2^2+2^3=x^3+6x^2+12x+8$
(2) $(a-b)^3=a^3-3a^2b+3ab^2-b^3$ について,$a=2x$,$b=3y$ として考える
$(2x-3y)^3=(2x)^3-3\cdot(2x)^2\cdot3y+3\cdot2x\cdot(3y)^2-(3y)^3$
$=8x^3-36x^2y+54xy^2-27y^3$
$(a\pm b)(a^2\mp ab+b^2)$ の乗法公式
8. $(a+b)(a^2-ab+b^2)=a^3+b^3$
9. $(a-b)(a^2+ab+b^2)=a^3-b^3$
(1) $(x+3)(x^2-3x+9)$
(2) $(3x-2y)(9x^2+6xy+4y^2)$
(1) $(a+b)(a^2-ab+b^2)=a^3+b^3$ について,$a=x$,$b=3$ として考える
$(x+3)(x^2-3x+9)=x^3+3^3=x^3+27$
(2) $(a-b)(a^2+ab+b^2)=a^3-b^3$ について,$a=3x$,$b=2y$ として考える
$(3x-2y)(9x^2+6xy+4y^2)=(3x)^3-(2y)^3=27x^3-8y^3$
$(a+b+c)^2$ の乗法公式
$(a+b+c)^2=a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca$ について,$a=x$,$b=-y$,$c=2z$ として考える
$(x-y+2z)^2=x^2+(-y)^2+(2z)^2+2\cdot x\cdot(-y)+2\cdot(-y)\cdot2z+2\cdot2z\cdot x$
$=x^2+y^2+4z^2-2xy-4yz+4zx$
これで展開の公式はばっちり!
🔰基本…まずはこの記事から!
🔵標準…基本問題や公式の理解度が重要!
🔴応用…場合分けなど思考力が要求される!
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