等式の証明

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等式の証明 式と証明

高校数学Ⅱで学ぶ『等式の証明』の方法をわかりやすく解説!

証明と聞くと、反射的に苦手と感じる人も多いはず!

しかし、証明方法を理解して解くことで必ず解けるようになります!

この投稿を見れば、等式の証明はバッチリ!

等式の証明方法

等式の証明方法

1. (左辺)=…(式変形・展開・因数分解)…=(右辺)

2. (左辺)=…(式変形・展開・因数分解)…= □
  (右辺)=…(式変形・展開・因数分解)…= □
  □が同じである

3. (左辺)-(右辺)=…(式変形)…=0

問題

問題
次の等式が成り立つことを示せ。
(1) $a^3+b^3=(a+b)^3-3ab(a+b)$
(2) $(a^2+1)(b^2+1)=(ab+1)^2+(a-b)^2$

 

解答

(1) $a^3+b^3=(a+b)^3-3ab(a+b)$

  (右辺)$=(a^3+3a^2b+3ab^2+b^3)-(3a^2b+3ab^2)$
      $=a^3+b^3=$(左辺)
  よって  $a^3+b^3=(a+b)^3-3ab(a+b)$

(2) $(a^2+1)(b^2+1)=(ab+1)^2+(a-b)^2$

  (左辺)$=a^2b^2+a^2+b^2+1$
  (右辺)$=a^2b^2+2ab+1+a^2-2ab+b^2$
      $=a^2b^2+a^2+b^2+1$
  左辺と右辺が同じ式になるので $(a^2+1)(b^2+1)=(ab+1)^2+(a-b)^2$

(1) は【1の方法】、(2) は【2の方法】を用いているよ!

NGな証明

上の問題(1)について、NGな証明を示しました。
このような証明をしないように気を付けましょう。

NGな証明

$a^3+b^3=(a+b)^3-3ab(a+b)$ より
   $a^3+b^3=(a^3+3a^2b+3ab^2+b^3)-(3a^2b+3ab^2)$
   $a^3+b^3=a^3+b^3$
よって、この等式は成り立つ

 

証明したい等式から証明をスタートしている点がNGです!
必ず「左辺」や「右辺」という言葉を使いながら証明するようにしましょう!

 

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