中3数学:乗法公式 (x+a)(x-a)

<ポイント>

・展開するときに便利な乗法公式がある
・乗法公式④ (x+a)(x-a)=x2-a2
・公式では x2 を使っているが、他の場合には注意する

(1)乗法公式
展開するときに便利な乗法公式というものがあります。
係数などを効率よく計算できるように考えられた公式です。
乗法公式は全部で4つあり、「すべてを完璧に使いこなせる」ようにしていきましょう。

【乗法公式】
① (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab
② (x+a)2=x2+2ax+a2
③ (x-a)2=x2-2ax+a2
④ (x+a)(x-a)=x2-a2

※こちらの公式については、必ず覚えましょう。
展開の逆の計算(( )でくくっていく)である、因数分解でも使います!
 
 
(2)乗法公式④ (x+a)(x-a)
乗法公式4
乗法公式④ (x+a)(x-a)=x2-a2

は、項が2つだけになることがポイントです。(「和と差の積は、平方の差」と覚えましょう)
こちらの真ん中の項の符号は、必ず「-」になるので、代入するときには気にしなくていいです。

また、こちらの公式④は①を用いて導くことができます。

(x+a)(x-a)
=x2+(a-a)x+a2 (←(a-a)x=0 となり、消える)
=x2-a2 (←「平方の差」の形となる)
 
 
〔例〕

① (x+5)(x-5)
= x2-52
= x2-25

② (5a+b)(5a-b)
= (5a)2-b2 (←公式通り x ではなく 5a を使う)
= 25a2-b2

③ {(1/3)x+(1/2)y}{(1/3)x-(1/2)y}
= {(1/3)x}2-{(1/2)y}2 (←公式通り x, a ではなく (1/3)x, (1/2)y を使う)
= (1/9)x2-(1/4)y2

<補足>

(5a-b)(5a+b) のように、差の形が先にきていても、
(5a-b)(5a+b)=(5a+b)(5a-b) である(交換法則)ことから、
乗法公式④ (x+a)(x-a)=x2-a2 を使うことができます。

<まとめ>

・展開するときに便利な乗法公式がある
・乗法公式④ (x+a)(x-a)=x2-a2
・公式では x2 を使っているが、他の場合には注意する

 

※ 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

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