解説編

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数学 第2章

文字式

解説編

文字を使った式の表し方と計算

解説編 — 途中式を省略せず確認。わかったら問題編で白紙再挑戦して定着。

図で復習する(本体)

解説を読む前に、図の日本語ラベルでもう一度構造を確認してください。文章は図で足りないところだけ補います。

項の構造

−4xy² は係数 −4 と文字部分 xy² に分けて見る。

分配法則

−2(x−3y)=−2x+6y。かっこ内の各項にかける。

正方形を並べた長方形

1辺 x の正方形を n 個並べると、長さ nx・高さ x。

① 導入

この解説編では、問題編のすべての問題について途中式を省略せず解説します。特に代入の問題は、負の数を()で囲む書き方を必ず確認してください。

② 基本概念

問題編の基本概念を参照してください。同類項の判定(文字の部分が完全に同じか)と、分配法則で括弧を外すときの符号処理が最重要です。

④ 例題 解説

例1 りんごx個・みかんy個の合計金額

りんごの金額:150 × x = 150x(円)

みかんの金額:90 × y = 90y(円)

答え:150x + 90y(円)

つまずき:「150x + 90y(円)」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

例2 a × (−4) × b

数どうしをまとめて先に書き、×を省略する

答え:−4ab

つまずき:「−4ab」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

例3 x=−3、2x²−5x

2×(−3)² − 5×(−3)

= 2×9 − (−15)

= 18 + 15 = 33

なぜ:(−3)²=9であり、−3²=−9ではない。代入するときは(−3)と括弧をつけて2乗する。

つまずき:負の数の代入でかっこをつけず二乗の符号を誤る。

例4 3(2a−1) − 2(a−3)

= 6a − 3 − 2a + 6

= (6a−2a) + (−3+6)

答え:4a + 3

つまずき:「4a + 3」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

例5 −12xy² ÷ 3xy

= −12xy² / 3xy

係数:−12/3=−4、文字:xy²/xy=y

答え:−4y

つまずき:比例と反比例を取り違え、積と商のどちらが一定かを確認しない。

⑤ 基本問題 解説

復習1 8×5=40cm²

つまずき:問「復習1」の条件の一部を読み落とす。

復習2 □+3=11 → □=8

つまずき:問「復習2」の条件の一部を読み落とす。

復習3 80の20%:80×0.2=16

つまずき:問「復習3」の条件の一部を読み落とす。

復習4 周の長さ:2×(6+9)=2×15=30cm

つまずき:問「復習4」の条件の一部を読み落とす。

1 (−3x)×4 = −12x

つまずき:pan・class・problemの取り違えや条件の読み落とし。

2 8a÷(−2) = −4a

つまずき:復習4・周の長さ・30cmの取り違えや条件の読み落とし。

3 5x−8+2x+3 = 7x−5

つまずき:3x・12x・の条件の一部を読み落とすの取り違えや条件の読み落とし。

4 −(2x−5) = −2x+5(括弧内の両方の符号が変わる)

つまずき:problem・box・8aの取り違えや条件の読み落とし。

5 x=4、3x−7 = 12−7 = 5

つまずき:em・box・5xの取り違えや条件の読み落とし。

6 同類項の判定

x²の項:3x², 2x², −x²(これらは同類項)

xの項:−5x, x(別グループ、これも同類項)

7は定数項で単独

3x², 2x², −x² が同類項(a, c, f)

つまずき:指数が違う項を同類項とまとめてしまう。

7 6x+2y−3x+5y = 3x+7y

つまずき:box・同類項の判定・の項の取り違えや条件の読み落とし。

8 −4(x−2y) = −4x+8y

つまずき:項で単独・3x・2xの取り違えや条件の読み落とし。

⑥ 標準問題 解説

9 2/3 x − 1/2 x

通分:4/6 x − 3/6 x

答え:1/6 x

つまずき:「1/6 x」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

10 3(x−2y) − 2(2x−y)

= 3x−6y−4x+2y

答え:−x−4y

つまずき:「−x−4y」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

11 x=−2, y=3、x²−2xy+y²

x² = (−2)² = 4

2xy = 2×(−2)×3 = −12、−2xy = +12

y² = 9

4 + 12 + 9 = 25

つまずき:比例と反比例を取り違え、積と商のどちらが一定かを確認しない。

12 −18a²b ÷ 6ab

係数:−18/6=−3、文字:a²b/ab=a

答え:−3a

つまずき:「−3a」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

13 5x²−3x+7

項は 5x², −3x, 7 の 3個

xの係数は −3

つまずき:係数の取り違え。

20 5(2x−3) − 3(x+4)

= 10x − 15 − 3x − 12

= (10x−3x) + (−15−12) = 7x−27

つまずき:項は・5x・3xの取り違えや条件の読み落とし。

21 a=−4、−3a²+2a

a² = (−4)² = 16、−3a² = −3×16 = −48

2a = 2×(−4) = −8

−48 + (−8) = −56

なぜ:−3a² は −3×(a²)。(−3a)² や −(3a)² と混同しない。

つまずき:trong・の条件の一部を読み落とす・3aの取り違えや条件の読み落とし。

22 −24a²b ÷ (−6ab) × 2a

左から:−24a²b ÷ (−6ab) = 4a

4a × 2a = 8a²

なぜ:÷と×が続くときは左から順。分数にまとめて一気に約分してもよいが、符号と指数を落とさないこと。

つまずき:3a・と混同しない・結論だけ書いての取り違えや条件の読み落とし。

⑦ 応用・実力テスト形式 解説

14 2桁の整数と入れ替えた数の和

もとの数:10a + b

入れ替えた数:10b + a

和:(10a+b) + (10b+a) = 11a + 11b = 11(a+b)

a+bは整数なので、11(a+b)は必ず11の倍数になる

つまずき:文字式を使うと、a, bが何であっても成り立つことを一般的に説明できる。これが文字式の最大の利点。

15 正方形をn個並べた長方形の周

横の長さ:nx cm、縦の長さ:x cm

周の長さ = 2 × (横+縦) = 2(nx + x) = 2x(n+1)

答え:2x(n+1) cm

つまずき:n個並べた横の長さは nx。周は 2(横+縦)=2(nx+x) と因数分解する。

16 パンとジュースのお釣り

(1) パン4個:4a円、ジュース2本:2b円

y = 1000 − 4a − 2b

(2) a=120, b=150のとき:4×120=480、2×150=300

y = 1000 − 480 − 300 = 220(円)

(3) 買ったものの合計金額(4a+2b)を先に求め、1000円から引くとお釣りになる。

つまずき:お釣りは 1000−(買ったものの合計)。4a+2bを引く符号を逆にしない。

17 連続する3整数の和が3の倍数

真ん中の整数をxとすると、3つの整数はx−1, x, x+1

和 = (x−1) + x + (x+1) = 3x

3xは3×(整数)の形なので、つねに3の倍数になる

つまずき:具体的な数で試すだけでは「いつも成り立つ」ことを保証できない。文字式で表すことで一般的な証明になる。

18 母と子の年齢

(1) 母の年齢 = 子の年齢 × a = ab(歳)

(2) a=3, b=12 のとき:ab = 3×12 = 36(歳)

(3) 年齢の差 = ab − b = b(a−1)(歳)

つまずき:bは年齢なので必ず正の数。a>1のとき a−1>0 となるので、正の数×正の数=正の数より、差 b(a−1) はつねに正になる。これは「母が子より年上である」ことを文字式で説明したものである。

19 L字形の図形の周と面積

(1) 周の長さ:もとの長方形(縦2a、横3a)の周と同じ長さになる。

2×(2a+3a) = 2×5a = 10a(cm)

(2) 面積:大きい長方形の面積 − 切り取った正方形の面積

2a×3a − a×a = 6a² − a² = 5a²(cm²)

(3) a=5のとき:周 = 10×5 = 50(cm)、面積 = 5×5² = 5×25 = 125(cm²)

つまずき:隅の正方形を切り取ると、なくなった2辺(それぞれa)の代わりに、切り込みの2辺(それぞれa)が新しくできる。移動しただけで長さの合計は変わらないので、周の長さはもとの長方形と同じになる。面積は逆に、切り取った分だけ確実に減る。

⑧ 確認テスト 解説

1 −5x+8−(−3x)+(−2)

= −5x+8+3x−2 = −2x+6

つまずき:cm・隅の正方形を切り取ると・なくなった2辺の取り違えや条件の読み落とし。

2 x=−1/2、4x²−6x

x² = 1/4、4x² = 1

−6x = −6×(−1/2) = 3

1 + 3 = 4

つまずき:number・5x・3xの取り違えや条件の読み落とし。

3 15xy ÷ (−5x) × 2y

左から順に:15xy ÷ (−5x) = −3y

−3y × 2y = −6y²

なぜ:÷と×が混在する式は、左から順に処理する。÷の後をまとめて先に計算しない。

つまずき:比例と反比例を取り違え、積と商のどちらが一定かを確認しない。

4 縦a, 横(a+3)の長方形の周

周 = 2 × (a + a+3) = 2(2a+3) = 4a+6

つまずき:3y・2y・6yの取り違えや条件の読み落とし。

5 りんごの個数

3人で分けて1人a個、2個余るので、全体は 3×a + 2 = 3a+2(個)

つまずき:縦a・の長方形の周・2aの取り違えや条件の読み落とし。

⑨ 完全解説

以上が第2章の全問題の解説です。文字式の証明問題(14, 17)は、答えを覚えるより「なぜ一般的に成り立つか」を自分の言葉で説明できることが目標です。

次のステップ

確認テストで80%以上取れたら、第3章「1次方程式」に進みましょう。

学力向上テクニック — 解説のあとにやること

  • 間違えた問を次のどれかに分類する:知識不足(公式・性質)/読み違い(条件見落とし)/計算・符号ミス/時間不足。
  • 解説を読んだら、同じ問を問題編で白紙再挑戦する(見て解けただけでは定着しない)。
  • 解けなかった問は学習記録の復習リストに残し、翌日→3日後→7日後の順で戻る。
  • 標準レベルで落とした問を優先する。難問だけに時間を使いすぎない。

学習記録で復習期限を確認する。計画の全体像は得点アップの技術へ。

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