数学Ⅰ(高校):対称式

※ 動画として見たい場合は、
・サイト内ページ:こちら
・YouTubeサイト:こちら

<ポイント>
・文字を入れ替えたときに元に戻る式で、要は「(係数に)偏りのない式」
・対称式であれば、基本対称式を使った書き換えができる
※ 因数分解できるとは限らない
(1)対称式とは
具体的には、x2+xy+y2 や、a2+3ab+b2 などが該当。

例えば、x2+xy+y2 であれば、
・x を y に
・y を x に
入れ替えてみると、一旦、y2+yx+x2 なるが、
よくよく見てみると、元の x2+xy+y2 と同じ式になっている。

一方、x2+2y2 であれば、文字を入れ替えると y2+2x2 となるが、これは元の式とは別物。

総じて言えば、「係数に偏りがない式」のことを対称式という。
 
 
(2)対称式ならではの変形
対称式であれば「基本対称式」による書き換えが可能、という特徴がある。

基本対称式とは、

〔2文字の場合〕
・x+y(和)
・xy(積)

〔3文字の場合〕
・x+y+z(和)
・xy+yz+zx(2つずつかけたものの和)
・xyz(積)

のことで、
例えば、x2+xy+y2 であれば、(x+y)2-xy ということで「(x+y) と xy を用いた形」に変形できる。
 
 
なお、「基本対称式による書き換え」が必ずしも「因数分解」になっているとは限らない。

<補足>
x3+y3 については、下記の2通りの変形がすっとできた方がよい。

① 因数分解
x3+y3=(x+y)(x2-xy+y2)

② 基本対称式による書き換え
x3+y3=(x+y)3-3xy(x+y)
※ 一旦 (x+y)3 を計算してから、不要なものを除けばよい

<まとめ>
・文字を入れ替えたときに元に戻る式で、要は「(係数に)偏りのない式」
・対称式であれば、基本対称式を使った書き換えができる
※ 因数分解できるとは限らない

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

当サイト及びアプリは、上記の企業様のご協力、及び、広告収入により、無料で提供されています