⏱ 30秒でわかる この単元の要点
- 同類項は分配法則でまとめる。ひく式のかっこは、中の全部の項の符号を変えてはずす
- 数×多項式は、かっこの中のすべての項にかける。数でわるときは分子の全部の項をわる(分数なら逆数をかける)
- 単項式の乗法は係数の積に文字の積をかける。除法は分数の形にして約分し、×と÷の混じった式は÷の後ろが分母
- 式の値は、先に式を簡単にしてから代入する。負の数にはかっこをつける
- 数の性質は文字で表して計算する。偶数は 2m、奇数は 2n+1、2けたの自然数は 10a+b で、□×(整数) の形にして結論を書く
つまずき注意:分数の形の式の加法・減法は、方程式ではないので分母を消さず、通分して1つの分数にまとめる(ひく分子はかっこごとひく)。
中2数学「式の計算」で、同類項のまとめ方・単項式の乗法と除法・式の値・文字を使った数の性質の説明・等式の変形を、例題で1つずつ確かめるページです。この単元は「かっこの外の数は、中のすべての項にかける」と「いつでも成り立つことは、文字で説明する」の2つが土台です。どの見出しも「答え → 理由 → 解き方」の順に書いています。紙に書いて練習したい人は、下の無料プリントを使ってください。
無料ダウンロード(登録不要)
説明 1〜15ページ/確認問題 16〜19ページ/答えと解説 20〜23ページ。この記事の見出しごとに、対応するプリントのページを書いています。
📘 教科書では何章? → 7社とも「1章」です
| 教科書 | 章 |
|---|---|
| 新編 新しい数学2東京書籍 | 1章 文字式を使って説明しよう[式の計算]教科書 p.11〜34 |
| 数学の世界2大日本図書 | 1章 式と計算 |
| 中学校数学2学校図書 | 1章 式の計算 |
| 中学数学2教育出版 | 1章 式の計算 |
| 未来へひろがる数学2啓林館 | 1章 式の計算 |
| これからの数学2数研出版 | 1章 式の計算 |
| 中学数学2日本文教出版 | 1章 式の計算 |
各出版社が公開している年間指導計画(2025年度から使われている教科書)をもとにまとめました。ページは、公開されている東京書籍だけ載せています。使っている教科書は、表紙の書名で確かめてください。
単項式・多項式・次数:式を項の数と文字の個数で分ける
📄 プリント1・2ページ
答え:数や文字の乗法だけでできている式を単項式、単項式の和の形で表された式を多項式といい、その1つ1つの単項式を項といいます。単項式で、かけ合わされている文字の個数が次数です。
数のマジック:好きな数を2つ書き、3番目からは、すぐ前の2つの数の和を書いていきます。6つ書いたら、6つの数の和は、5番目の数の4倍になる、と言われています。
| はじめの2つ | 6つの数 | 6つの数の和 | 5番目の数 | 5番目の数の4倍 |
|---|---|---|---|---|
| 1,2 | 1,2,3,5,8,13 | 32 | 8 | 32 |
| 3,7 | 3,7,10,17,27,44 | 108 | 27 | 108 |
| 5,1 | 5,1,6,7,13,20 | 52 | 13 | 52 |
| a,b | a,b,a+b,a+2b,2a+3b,3a+5b | ? | 2a+3b | 4(2a+3b) |
3つの例では、どれも4倍になりました。でも、調べていない数があるので「いつでも」とは言い切れません。そこで、はじめの2つを a、b として文字で表します(表の4行目)。この6つの数の和を計算するには、2種類の文字をふくむ式の計算が要ります。中1では文字が1種類の式を計算しましたが、この章では2種類以上の式を計算し、数の性質を説明します。マジックのわけは、「多項式の加法・減法」の見出しで確かめます。
項:項を答えるときは、ひき算を「負の数をたす」形に直します。4x−3y+2=4x+(−3y)+2 なので、項は 4x、−3y、2 です。項は前の符号とセットで、+は書かないだけです。
| 式 | 5ab | 2x−y | −x² | 3a²−a+1 | x3 | a+b2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 種類 | 単項式 | 多項式 | 単項式 | 多項式 | 単項式 | 多項式 |
| わけ | 乗法だけ | 項は2つ | −1×x×x | 項は3つ | 13x | 12a+12b |
x3 は x3=13x で乗法だけなので単項式、a+b2 は a+b2=12a+12b で項が2つなので多項式です。a や 7 のように1つの文字や数だけの式も単項式です。
次数:多項式では、各項の次数のうちでもっとも大きいものを、その多項式の次数といいます。次数が1の式を1次式、2の式を2次式といいます。
| 式 | 3a | −2xy | 5a²b | x²−3x+5 | 2a²b−ab+1 | 4x−3y+2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 数え方 | a が1個 | x×y で2個 | a×a×b で3個 | x² は2、3x は1 | 2a²b は3、ab は2 | 4x、−3y とも1 |
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 2次式 | 3次式 | 1次式 |
係数の 5 や 2 は、文字ではないので数えません。数だけの項(+5 など)の次数は考えず、文字をふくむ項のうちでいちばん大きい次数が、多項式の次数です。
まちがえやすい
✕ 4x−3y+2 の項を 4x、3y、2 とする → ◯ 4x、−3y、2(符号も項の一部)
✕ 5a² の次数を 5 とする → ◯ 2(係数は数えない)
✕ x²y の次数を 2 とする → ◯ x×x×y で 3
基本次のア〜エのうち、単項式をすべて選びなさい。ア 9 イ −xy² ウ a−b エ m+n3
アは数だけ、イは乗法だけなので単項式です。ウは項が2つ、エは m+n3=13m+13n で項が2つなので多項式です。
答え:ア、イ
標準多項式 5x−2y²+7 の項をすべて答えなさい。また、何次式ですか。
5x−2y²+7=5x+(−2y²)+7 と見ます。各項の次数は、5x が1、−2y² が y×y で2です。数だけの項 7 は数えません。
答え:項は 5x、−2y²、7。2次式
多項式のたし算・ひき算:同類項をまとめる
📄 プリント3ページ
答え:文字の部分が同じ項を同類項といい、分配法則 ax+bx=(a+b)x で1つの項にまとめます。ひく式のかっこをはずすときは、中の全部の項の符号を変えます。
ノートでは、同類項に前の符号ごと同じ印をつけてから集めると、まちがいが減ります。
| 4x+2y−x+3y | もとの式 |
| =4x−x+2y+3y | 同類項を集める |
| =3x+5y | 同類項をまとめる |
| 2a²−3a+a²+5a | もとの式 |
| =2a²+a²−3a+5a | 同類項を集める |
| =3a²+2a | まとめる |
(右の式の a² と a は、文字の部分がちがうので同類項ではありません。)
多項式の加法と減法:加法はかっこをそのままはずします。減法は、ひく式のかっこの中の全部の項の符号を変えてはずします。
| (2a+3b)+(4a−5b) | もとの式 |
| =2a+3b+4a−5b | かっこをはずす |
| =2a+4a+3b−5b | 同類項を集める |
| =6a−2b | まとめる |
| (5x−2y)−(3x−6y) | もとの式 |
| =5x−2y−3x+6y | 符号を変えてはずす |
| =5x−3x−2y+6y | 同類項を集める |
| =2x+4y | まとめる |
「A から B をひく」は A−B です(「から」の前の式が先)。縦に並べるときは、同類項(数だけの項どうしも同類項)を縦にそろえ、ひく式の符号を全部変えてたします。3x²−x+4 から x²+2x−1 をひくと (3x²−x+4)−(x²+2x−1)=2x²−3x+5 です。
| x² の項 | x の項 | 数の項 | |
|---|---|---|---|
| 3x²−x+4 | 3x² | −x | +4 |
| 符号を変えたひく式 | −x² | −2x | +1 |
| たす | 2x² | −3x | +5 |
マジックのわけ:最初の見出しの6つの数の和は、a+b+(a+b)+(a+2b)+(2a+3b)+(3a+5b)=8a+12b です。5番目の数の4倍 4(2a+3b)=8a+12b と同じなので、いつでも4倍になります(書き方は、後の「数の性質の説明」の見出し)。
まちがえやすい
✕ (5x−2y)−(3x−6y) を 5x−2y−3x−6y とする → ◯ 5x−2y−3x+6y(後ろの項の符号も変える)
✕ 3a²+2a を 5a³ とする → ◯ 3a²+2a のまま(同類項ではない)
基本6x²−4x−x²+9x を計算しなさい。
| 6x²−4x−x²+9x | もとの式 |
| =6x²−x²−4x+9x | 同類項を集める |
| =5x²+5x | まとめる |
標準(3a−5b)−(−2a+b) を計算しなさい。
| (3a−5b)−(−2a+b) | もとの式 |
| =3a−5b+2a−b | 符号を変えてはずす |
| =3a+2a−5b−b | 同類項を集める |
| =5a−6b | まとめる |
標準3a²−2a+5 から a²−4a+1 をひきなさい。
| (3a²−2a+5)−(a²−4a+1) | 「から」の前の式が先 |
| =3a²−2a+5−a²+4a−1 | 符号を変えてはずす |
| =3a²−a²−2a+4a+5−1 | 同類項を集める |
| =2a²+2a+4 | まとめる |
多項式に数をかける・数でわる
📄 プリント4ページ
答え:かっこの外の数を、かっこの中のすべての項にかけます(分配法則)。数でわるときは、分数の形にして分子の全部の項をわるか、わる数の逆数を全部の項にかけます。
数をかける:
| 3(2x−5y) | もとの式 |
| =3×2x+3×(−5y) | 全部の項にかける |
| =6x−15y | 計算する |
| −2(4a−3b+1) | もとの式 |
| =−2×4a+(−2)×(−3b)+(−2)×1 | 符号ごと全部の項にかける |
| =−8a+6b−2 | 計算する |
数でわる:わる数が整数のときは、分数の形にして分子の全部の項をわるか、わる数の逆数を全部の項にかけます(÷4 は ×14 と同じです)。
| (12x+8y)÷4 | もとの式 |
| =12x+8y4 | 分数の形にする |
| =3x+2y | 分子の全部を4でわる |
| (6a−9b)÷(−3) | もとの式 |
| =(6a−9b)×(−13) | ÷(−3) は ×(−13) |
| =−2a+3b | 全部の項にかける |
分数でわるときは、逆数をかけます(23 の逆数は 32 です)。
| (4x−6y)÷(−23) | もとの式 |
| =(4x−6y)×(−32) | 逆数をかける |
| =−6x+9y | 全部の項にかける |
まちがえやすい
✕ 12x+8y4 を 3x+8y とする → ◯ 3x+2y(12x だけでなく 8y も4でわる)
✕ −2(4a−3b+1) を −8a−6b+1 とする → ◯ −8a+6b−2(−2 を全部の項にかける)
基本−5(2a−3b+4) を計算しなさい。
| −5(2a−3b+4) | もとの式 |
| =−5×2a+(−5)×(−3b)+(−5)×4 | 符号ごと全部の項にかける |
| =−10a+15b−20 | 計算する |
標準(10a−15b)÷(−52) を計算しなさい。
| (10a−15b)÷(−52) | もとの式 |
| =(10a−15b)×(−25) | 逆数をかける |
| =−4a+6b | 全部の項にかける |
かっこが2つある式と、分数の形の式
📄 プリント5・6ページ
答え:数×(多項式) が2つある式は、①分配法則でかっこをはずす → ②同類項を集める → ③同類項をまとめる、の順に計算します。分数の形の式は、通分して、分子のかっこをつけたまま1つの分数にまとめ、方程式ではないので分母は消しません。
| 2(3x−y)+3(x+2y) | もとの式 |
| =2×3x+2×(−y)+3×x+3×2y | ① 全部の項にかける |
| =6x−2y+3x+6y | 計算する |
| =6x+3x−2y+6y | ② 同類項を集める |
| =9x+4y | ③ まとめる |
後ろに −数 がつくとき:ひく式は、−3 を中の全部の項にかけます。符号が変わる項に注意します。
| 4(a−2b)−3(2a−b) | もとの式 |
| =4a−8b−6a+3b | ① −3 を全部の項にかける |
| =4a−6a−8b+3b | ② 同類項を集める |
| =−2a−5b | ③ まとめる |
分数の係数:
| 12(4x−6y)−13(3x−9y) | もとの式 |
| =2x−3y−x+3y | ① 分数を全部の項にかける |
| =2x−x−3y+3y | ② 同類項を集める |
| =x | ③ まとめる(y の項は消える) |
3つの項の式:
| 3(x²−2x+1)−(2x²+x−4) | もとの式 |
| =3x²−6x+3−2x²−x+4 | ① −( ) は −1 をかける |
| =3x²−2x²−6x−x+3+4 | ② 同類項を集める |
| =x²−7x+7 | ③ まとめる |
分数の形の式の加法と減法:x+y2+x−y3 は、分母がちがうのでそのままたせません。数の分数と同じように通分します(12+13=36+26=56)。通分した分子には、かっこをつけてから、かっこをはずします。
| x+y2+x−y3 | もとの式 |
| =3(x+y)6+2(x−y)6 | 通分する |
| =3(x+y)+2(x−y)6 | 分子をまとめて1つの分数にする |
| =5x+y6 | かっこをはずして、同類項をまとめる |
| 2a−b3−a−2b4 | もとの式 |
| =4(2a−b)12−3(a−2b)12 | 通分する |
| =4(2a−b)−3(a−2b)12 | 分子をかっこごとひく |
| =5a+2b12 | かっこをはずして、同類項をまとめる |
分数でない式との計算:分母が同じ分数に直します。
| x−x−3y2 | もとの式 |
| =2x2−x−3y2 | x を分母2の分数にする |
| =2x−(x−3y)2 | 分子をかっこごとひく |
| =x+3y2 | かっこをはずして、同類項をまとめる |
分数でない式が a−2b のように2つ以上の項のときは、全体にかっこをつけて分母の数をかけ、a−2b=2(a−2b)2 とします(かっこが無いと、−2b に2をかけ忘れます)。
まちがえやすい
✕ −3(2a−b) を −6a−3b とする → ◯ −6a+3b(−3 を b の項にもかける。−3×(−b)=+3b)
✕ x+y2+x−y3 の分母の6を消して 5x+y とする → ◯ 5x+y6(方程式ではないので分母は消せない)
✕ 分子の −(a−2b) を −a−2b とする → ◯ −a+2b(全部の項の符号を変える)
標準5(x−2y)−2(3x−4y) を計算しなさい。
| 5(x−2y)−2(3x−4y) | もとの式 |
| =5x−10y−6x+8y | ① 分配法則ではずす |
| =5x−6x−10y+8y | ② 同類項を集める |
| =−x−2y | ③ まとめる |
標準x−y2+2x+y3 を計算しなさい。
| x−y2+2x+y3 | もとの式 |
| =3(x−y)6+2(2x+y)6 | 通分する |
| =3(x−y)+2(2x+y)6 | 分子をまとめる |
| =3x−3y+4x+2y6 | かっこをはずす |
| =7x−y6 | 同類項をまとめる |
発展3a−a+2b5 を計算しなさい。
| 3a−a+2b5 | もとの式 |
| =15a5−a+2b5 | 3a を分母5の分数にする |
| =15a−(a+2b)5 | 分子をかっこごとひく |
| =14a−2b5 | かっこをはずして、同類項をまとめる |
単項式どうしのかけ算とわり算
📄 プリント7・8ページ
答え:単項式の乗法は、係数の積に文字の積をかけます。除法は、分数の形にして約分します(分数でわるときは逆数をかけます)。
面積図で考える:縦 3a、横 4b の長方形を、縦を a ずつ3つ、横を b ずつ4つに分けます。小さな長方形1つの面積は ab で、全部で 3×4=12 個あります。
| 3a×4b | 長方形の面積 |
| =12×ab | ab が12個 |
| =12ab | 係数の積に、文字の積をかける |
係数と文字に分けてかける:
| (−2x)×5y | もとの式 |
| =(−2)×5×x×y | 係数どうし、文字どうし |
| =−10xy | 計算する |
| 4a×(−3a) | もとの式 |
| =4×(−3)×a×a | 係数どうし、文字どうし |
| =−12a² | a×a=a² |
| 23a×(−9ab) | もとの式 |
| =23×(−9)×a×a×b | 係数どうし、文字どうし |
| =−6a²b | 23×(−9)=−6、a×a=a² |
累乗をふくむ:累乗は先に計算します。(−3x)² は −3x を2回かけたもの、−3x² は −3×x×x のことで、別の式です。
| (−3x)² | もとの式 |
| =(−3x)×(−3x) | 2回かける |
| =9x² | (−3)×(−3)=9、x×x=x² |
| 2xy×(−3x)² | もとの式 |
| =2xy×9x² | 累乗を先に計算する |
| =18x³y | 2×9=18、x×x²=x³ |
わり算は分数の形にして約分:÷4a は「÷4×a」ではなく「÷(4a)」です。わる式の全部を分母に入れて、係数どうし・文字どうしを約分します。
| 12ab÷4a | もとの式 |
| =12ab4a | 分数の形にする |
| =3b | 係数も文字も約分する |
| 8x²y÷(−2xy) | もとの式 |
| =−8x²y2xy | 分数の形にする(− は前に出す) |
| =−4x | 約分する |
分数の係数のとき:分数でわるときは、逆数をかけます。32a は 3a2 と同じなので、逆数は 23a です。
| 6a²÷32a | もとの式 |
| =6a²÷3a2 | 32a=3a2 |
| =6a²×23a | 逆数をかける |
| =4a | 約分する |
| 23x²y÷(−49xy) | もとの式 |
| =2x²y3÷(−4xy9) | 分数の形にそろえる |
| =2x²y3×(−94xy) | 逆数をかける |
| =−32x | 約分する |
まちがえやすい
✕ (−3x)² を −9x² や −6x² とする → ◯ 9x²(−3 も x も2乗する)
✕ x²×x を x² とする → ◯ x³(かけ合わされる x の個数)
✕ 6a²÷32a を 6a²×23a にして、答えを 4a³ とする → ◯ 32a の逆数は 23a ではなく 23a。6a²×23a を約分して 4a
✕ 12ab÷4a を 12ab÷4×a と考えて、答えを 3a²b とする → ◯ ÷4a は ÷(4a)。12ab4a を約分して 3b
基本5a×(−4b) を計算しなさい。
| 5a×(−4b) | もとの式 |
| =5×(−4)×a×b | 係数どうし、文字どうし |
| =−20ab | 計算する |
標準(−4a)²×12b を計算しなさい。
| (−4a)²×12b | もとの式 |
| =16a²×12b | 累乗を先に計算する |
| =8a²b | 16×12=8 |
標準18x²y÷(−6xy) を計算しなさい。
| 18x²y÷(−6xy) | もとの式 |
| =−18x²y6xy | 分数の形にする(− は前に出す) |
| =−3x | 約分する |
発展34a²b÷92ab を計算しなさい。
| 34a²b÷92ab | もとの式 |
| =3a²b4÷9ab2 | 分数の形にそろえる |
| =3a²b4×29ab | 逆数をかける |
| =6a²b36ab | 分子どうし、分母どうし |
| =a6 | 約分する |
×と÷が混じった式:÷の後ろは分母、×の後ろは分子
📄 プリント9ページ
答え:①符号を決める(−の数が奇数個なら −)→ ②÷の後ろの式を分母、×の後ろの式を分子にして1つの分数にする → ③係数どうし、文字どうし約分する。
| 4ab²×3a÷6ab | もとの式 |
| =4ab²×3a6ab | ② 1つの分数にする |
| =2ab | ③ 約分する |
| 12x²y÷(−4x)÷3y | もとの式 |
| =−12x²y4x×3y | ① 符号は − ② ÷の後ろを分母に |
| =−x | ③ 約分する |
累乗や分数の係数をふくむ:累乗がある式は、先に累乗を計算します。
| (−2a)²×3b÷6ab | もとの式 |
| =4a²×3b÷6ab | 累乗を先に計算する |
| =4a²×3b6ab | 1つの分数にする |
| =2a | 約分する |
| 34x²y÷(−12xy²)×2y | もとの式 |
| =−3x²y4×2xy²×2y | 符号は −。÷12xy² は 2xy² をかける |
| =−3x²y×2×2y4×xy² | 1つの分数にする |
| =−3x | 約分する |
まちがえやすい
✕ 12x²÷3x×2x で、×2x まで分母に入れて 12x²3x×2x とし、答えを 2 とする → ◯ 12x²÷3x×2x=12x²×2x3x=8x²(×の後ろは分子)
標準6xy²×(−4x)÷8xy を計算しなさい。
| 6xy²×(−4x)÷8xy | もとの式 |
| =−6xy²×4x8xy | ① 符号は − ② 1つの分数にする |
| =−24x²y²8xy | 分子を計算する |
| =−3xy | ③ 約分する |
標準15a²b÷(−3a)÷5b を計算しなさい。
| 15a²b÷(−3a)÷5b | もとの式 |
| =−15a²b3a×5b | ① 符号は − ② ÷の後ろを分母に |
| =−15a²b15ab | 分母を計算する |
| =−a | ③ 約分する |
発展(−3a)²÷6a×2b を計算しなさい。
| (−3a)²÷6a×2b | もとの式 |
| =9a²÷6a×2b | 累乗を先に計算する |
| =9a²×2b6a | 1つの分数にする |
| =18a²b6a | 分子を計算する |
| =3ab | 約分する |
式の値を楽に求める:式を簡単にしてから代入する
📄 プリント10ページ
答え:式の値は、先に式を簡単にしてから代入すると、計算が短くなり、まちがいも減ります。負の数を代入するときは、かっこをつけます。
x=−2、y=3 のとき、2(x−3y)−3(2x−y) の値を求めます。まず式を簡単にしてから代入します。
| 2(x−3y)−3(2x−y) | もとの式 |
| =2x−6y−6x+3y | 符号を変えてはずす |
| =−4x−3y | 同類項をまとめる |
| −4×(−2)−3×3 | x=−2、y=3 を代入する(負の数にはかっこをつける) |
| =8−9 | 計算する |
| =−1 |
そのまま代入すると、次のようにかっこの中が多くなり、計算が長くなります。
| 2×((−2)−3×3)−3×(2×(−2)−3) | そのまま代入する |
| =2×(−11)−3×(−7) | かっこの中を計算する |
| =−22+21 | かけ算をする |
| =−1 |
乗法・除法の式:a=3、b=−12 のとき、18a²b÷6a の値を求めます。
| 18a²b÷6a | もとの式 |
| =18a²b6a | 分数の形にする |
| =3ab | 約分する |
| 3×3×(−12) | a=3、b=−12 を代入する |
| =−92 | 計算する |
a² に先に代入すると、18×9×(−12)÷18 と長い計算になります。
負の数の代入:負の数を代入するときは、かっこをつけます。x=−2 のとき x² は (−2)²=4 です。
まちがえやすい
✕ x=−2 のとき x² を、−2² として −4 とする → ◯ (−2)²=4
✕ 式を簡単にせず、そのまま代入して、長い計算でまちがえる → ◯ 先に簡単にしてから代入する
標準x=−3、y=2 のとき、4(x+y)−3(2x−y) の値を求めなさい。
| 4(x+y)−3(2x−y) | もとの式 |
| =4x+4y−6x+3y | 符号を変えてはずす |
| =−2x+7y | 同類項をまとめる |
| −2×(−3)+7×2 | x=−3、y=2 を代入する |
| =6+14 | 計算する |
| =20 |
確かめ:そのまま代入すると 4×(−3+2)−3×(2×(−3)−2)=4×(−1)−3×(−8)=−4+24=20 で同じ値です。
標準a=−3、b=12 のとき、20a²b÷(−4a) の値を求めなさい。
| 20a²b÷(−4a) | もとの式 |
| =−20a²b4a | 分数の形にする(− は前に出す) |
| =−5ab | 約分する |
| −5×(−3)×12 | a=−3、b=12 を代入する |
| =15×12 | −5×(−3)=15 |
| =152 | 計算する |
確かめ:そのまま代入すると 20×(−3)²×12÷(−4×(−3))=90÷12=152 で同じ値です。
数の性質の説明:3つの続いた整数の和
📄 プリント11ページ
答え:「いつでも成り立つ」ことは、例をいくつ調べても言えません。文字を使って、①数を文字で表す → ②式をつくって計算する → ③目的の形(□×(整数) など)にして結論を書く、の順に説明します。「□の倍数」は「□×(整数) の形」で示します。
| 3つの続いた整数 | 和 |
|---|---|
| 1,2,3 のとき | 1+2+3=6=3×2 |
| 4,5,6 のとき | 4+5+6=15=3×5 |
| 9,10,11 のとき | 9+10+11=30=3×10 |
| 17,18,19 のとき | 17+18+19=54=3×18 |
「3つの続いた整数の和は3の倍数」と予想できます。でも、整数は無数にあるので、例をいくつ調べても「いつでも」とは言えません。そこで文字を使います。
説明の例:n を整数とすると、3つの続いた整数は n、n+1、n+2 と表される。その和は
| n+(n+1)+(n+2) | 3つの数の和 |
| =3n+3 | 同類項をまとめる |
| =3(n+1) | 3でくくる |
n+1 は整数だから、3(n+1) は3の倍数である。したがって、3つの続いた整数の和は3の倍数である。3n+3=3(n+1) は、分配法則 3(n+1)=3n+3 を逆に見て、3でくくった形です。
置き方を変える:n+1 は真ん中の数です。真ん中の数を n とすると、3つの数は n−1、n、n+1 で、計算が短くなります。(n−1)+n+(n+1)=3n なので、和は真ん中の数の3倍です。
カレンダーの十字:カレンダーで十字の形に囲んだ5つの数の和は、真ん中の数の5倍です。真ん中の数を n とすると、上は1週間前の n−7、下は n+7、左は n−1、右は n+1 です。
| n−7 | ||
| n−1 | n | n+1 |
| n+7 |
(n−7)+(n−1)+n+(n+1)+(n+7)=5n です。
まちがえやすい
✕ 3n+3 で止めて「3の倍数」と書く → ◯ 3(n+1) の形にして、「n+1 は整数だから」を書く
✕ 3つの数を n、m、ℓ とおく → ◯ 続いた数なので n、n+1、n+2
✕ 例を4つ調べて「いつでも」とする → ◯ 文字を使って説明する
標準5つの続いた整数の和は、真ん中の数の5倍になります。このわけを、文字を使って説明しなさい。
n を整数とし、真ん中の数を n とすると、5つの続いた整数は n−2、n−1、n、n+1、n+2 と表される。その和は
| (n−2)+(n−1)+n+(n+1)+(n+2) | 5つの数の和 |
| =5n | 同類項をまとめる |
5n は真ん中の数 n の5倍である。したがって、5つの続いた整数の和は、真ん中の数の5倍になる。
確かめ:6、7、8、9、10 の和は 40 で、真ん中の数 8 の5倍です。
偶数・奇数の説明:別の文字か、同じ文字か
📄 プリント12ページ
答え:m、n を整数とすると、偶数は 2m、奇数は 2n+1 と表せます。「どんな2つでもよい」ときは別の文字、「続いた数」のときは同じ文字を使います。奇数は「2×(整数)+1 の形」で示します。
| 表すもの | 文字式 | 数の例 |
|---|---|---|
| 偶数(2の倍数) | 2m | m=4 のとき 2×4=8 |
| 奇数(偶数+1) | 2n+1 | n=3 のとき 2×3+1=7 |
| 3の倍数 | 3n | n=5 のとき 3×5=15 |
| 2つの続いた偶数 | 2n,2n+2 | n=3 のとき 6,8 |
| 2つの続いた奇数 | 2n+1,2n+3 | n=3 のとき 7,9 |
偶数と奇数の和は奇数:m、n を整数とすると、偶数は 2m、奇数は 2n+1 と表される。その和は
| 2m+(2n+1) | 偶数+奇数 |
| =2m+2n+1 | かっこをはずす |
| =2(m+n)+1 | 2でくくる |
m+n は整数だから、2(m+n)+1 は奇数である。したがって、偶数と奇数の和は奇数である。
なぜ別の文字を使うのか:「偶数と奇数」はどんな2つでもよいので、別の文字 m、n を使います。同じ n で 2n、2n+1 とすると、6 と 7 のような続いた2つの数のときだけの説明になってしまいます。
奇数どうし・続いた奇数:m、n を整数とすると、2つの奇数は 2m+1、2n+1 と表される。その和は
| (2m+1)+(2n+1) | 奇数+奇数 |
| =2m+2n+2 | かっこをはずす |
| =2(m+n+1) | 2でくくる |
m+n+1 は整数だから、2(m+n+1) は偶数である。したがって、2つの奇数の和は偶数である。「2つの続いた奇数」なら、同じ文字 n で 2n+1、2n+3 と表します。(2n+1)+(2n+3)=4n+4=4(n+1) で、n+1 は整数だから、和は4の倍数です。
まちがえやすい
✕ 偶数と奇数を 2n、2n+1 とおく → ◯ 別の文字 2m、2n+1(続いた2つの数だけの説明になる)
✕ 2(m+n)+1 で「m+n は整数だから」を書かない → ◯ 整数であることを書く
基本2つの偶数の和は偶数になります。このわけを、文字を使って説明しなさい。
m、n を整数とすると、2つの偶数は 2m、2n と表される(どんな2つでもよいので別の文字)。その和は
| 2m+2n | 偶数+偶数 |
| =2(m+n) | 2でくくる |
m+n は整数だから、2(m+n) は偶数である。したがって、2つの偶数の和は偶数である。
標準3つの続いた奇数の和は、3の倍数になります。このわけを、文字を使って説明しなさい。
n を整数とすると、3つの続いた奇数は 2n+1、2n+3、2n+5 と表される。その和は
| (2n+1)+(2n+3)+(2n+5) | 3つの奇数の和 |
| =6n+9 | 同類項をまとめる |
| =3(2n+3) | 3でくくる |
2n+3 は整数だから、3(2n+3) は3の倍数である。したがって、3つの続いた奇数の和は3の倍数である。
確かめ:n=2 なら 5、7、9 で、和は 21=3×7 です。
位の数を使った説明:2けた・3けたの自然数
📄 プリント13ページ
答え:十の位の数を a、一の位の数を b とすると、2けたの自然数は10a+b、位を入れかえた数は 10b+a です。3けたの自然数は、百の位の数を a、十の位の数を b、一の位の数を c とすると100a+10b+cです。
53 は、十の位が5、一の位が3なので、53=10×5+3 と表せます。
入れかえた数との和:まず数で試します。53+35=88=11×8 なので、11の倍数になりそうです。2けたの自然数の十の位の数を a、一の位の数を b とすると、もとの数は 10a+b、入れかえた数は 10b+a と表される。その和は
| (10a+b)+(10b+a) | もとの数+入れかえた数 |
| =11a+11b | 同類項をまとめる |
| =11(a+b) | 11でくくる |
a+b は整数だから、11(a+b) は11の倍数である。したがって、和は11の倍数である。
条件を変える(和を差に):53−35=18=9×2 なので、差は9の倍数になりそうです。
| (10a+b)−(10b+a) | もとの数−入れかえた数 |
| =10a+b−10b−a | 符号を変えてはずす |
| =9a−9b | 同類項をまとめる |
9a−9b=9(a−b) で、a−b は整数だから、9(a−b) は9の倍数である。したがって、差は9の倍数である。
3けたの自然数:百の位と一の位を入れかえた数との差です。742−247=495=99×5 なので、99の倍数になりそうです。
| (100a+10b+c)−(100c+10b+a) | もとの数−入れかえた数 |
| =99a−99c | 同類項をまとめる |
99a−99c=99(a−c) で、a−c は整数だから、99(a−c) は99の倍数である。したがって、差は99の倍数である。
位の数どうしの関係が決まっているときは、その関係で文字を減らします。一の位の数が十の位の数より2大きい2けたの自然数は、十の位の数を a とすると 10a+(a+2)=11a+2 です。
まちがえやすい
✕ 2けたの数を ab と書く → ◯ 10a+b(ab は a×b のこと)
標準十の位の数と一の位の数が同じ2けたの自然数(11、22、33、…)は、11の倍数になります。このわけを、文字を使って説明しなさい。
十の位の数も一の位の数も a とすると、この自然数は 10a+a と表される。
| 10a+a | 十の位が a、一の位が a の数 |
| =11a | 同類項をまとめる |
a は整数だから、11a は11の倍数である。したがって、十の位の数と一の位の数が同じ2けたの自然数は、11の倍数である。
確かめ:a=4 なら 44=11×4 です。
発展一の位の数が十の位の数より3大きい2けたの自然数を、十の位の数 a を使った式で表しなさい。
一の位の数は a+3 です。
| 10a+(a+3) | 十の位が a、一の位が a+3 の数 |
| =11a+3 | かっこをはずして、同類項をまとめる |
確かめ:a=2 なら、十の位が2、一の位が5の 25 になり、11×2+3=25 です。
身のまわりの場面を文字で説明する:トラックと数あて
📄 プリント14ページ
答え:わからない長さや数は、文字でおいて計算します。トラックのレーンの1周の差のように、文字が消えていつでも同じ値になることを示せます。
トラックのレーンの差:トラックは2つの半円と2本の直線でできています。内側のレーンの線の半円の半径を r m、直線の部分を1本 ℓ m、レーンの幅を 1 m とし、1周の長さはレーンの内側の線で考えます。
内側のレーンの1周は、半円2つ(円1つ分)と直線2本なので 2πr+2ℓ(m)、外側のレーンの1周は、半径が r+1 になるので 2π(r+1)+2ℓ(m)です。
| 2π(r+1)+2ℓ−(2πr+2ℓ) | 外側の1周−内側の1周 |
| =2πr+2π+2ℓ−2πr−2ℓ | かっこをはずす |
| =2π | 同類項をまとめる(r も ℓ も消える) |
差は 2π m で、r にも ℓ にも関係しません。
まちがえやすい
✕ 外側のレーンの1周を 2π(r+1)+2(ℓ+1) とする → ◯ 2π(r+1)+2ℓ(直線の長さは変わらない)
基本上のトラックで、レーンの幅が 3 m のとき、外側の線の1周は内側の線の1周より何 m 長いですか。内側の線の半円の半径を r m、直線の部分を1本 ℓ m とします。
外側の線の半円の半径は r+3 なので、外側の1周は 2π(r+3)+2ℓ(m)です。
| 2π(r+3)+2ℓ−(2πr+2ℓ) | 外側の1周−内側の1周 |
| =2πr+6π+2ℓ−2πr−2ℓ | かっこをはずす |
| =6π | r も ℓ も消える |
答え:6π m 長い(r や ℓ に関係しない)
発展数あてをします。ある数 x を2倍して8をたし、2でわって、もとの数をひきます。答えはいつでも4になります。そのわけを、文字を使って説明しなさい。
ある数を x とすると、計算の順に式をつくって、
| 2x+82−x | 2倍して8をたし、2でわって、x をひく |
| =x+4−x | 分子の全部を2でわる |
| =4 | x が消える |
x にどんな数を入れても、答えは4になる。
確かめ:x=6 なら、2倍して12、8をたして20、2でわって10、6をひいて4です。
等式の変形:y=…の形にする
📄 プリント15ページ
答え:等式を「y=…」の形に変形することを、y について解くといいます。方程式と同じように、等式の性質と移項を使い、解く文字の項を左辺に、ほかの項を右辺に移して、両辺を解く文字の係数でわります(右辺の全部の項をわる)。
周の長さが 30cm の長方形の縦を x cm、横を y cm とすると、2x+2y=30 です。縦が 6、7、8cm のとき(x=6、7、8)の横 y を、毎回方程式を解いて求めるより、先に y=15−x と変形しておくと、すぐ求められます。
| x | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|
| y | 9 | 8 | 7 |
y について解く:
| 5x+2y=20 | y について解く |
| 2y=−5x+20 | 5x を移項する |
| y=−52x+10 | 両辺を2でわる(右辺の全部の項) |
| 4a−3b=6 | b について解く |
| −3b=−4a+6 | 4a を移項する |
| b=43a−2 | 両辺を −3 でわる(全部の符号が変わる) |
公式を変形する:
| S=12ah | h について解く |
| 2S=ah | 両辺に2をかける |
| h=2Sa | 両辺を a でわる |
| ℓ=2(a+b) | a について解く |
| ℓ2=a+b | 両辺を2でわる |
| a=ℓ2−b | b を移項する |
(a+b)h のように、かっこの式に文字がかけられているときは、かっこの式をひとまとまりと見て、両辺をその文字でわります。
まちがえやすい
✕ 2y=−3x+12 から y=−3x+6 とする → ◯ y=−32x+6(右辺の全部の項を2でわる)
✕ −3b=−4a+6 から b=−43a+2 とする → ◯ b=43a−2(負の数でわると符号が変わる)
基本3x+4y=12 を y について解きなさい。
| 3x+4y=12 | y について解く |
| 4y=−3x+12 | 3x を移項する |
| y=−34x+3 | 両辺を4でわる(右辺の全部の項) |
標準2a−5b=10 を a について解きなさい。
| 2a−5b=10 | a について解く |
| 2a=5b+10 | −5b を移項する |
| a=52b+5 | 両辺を2でわる(右辺の全部の項) |
標準円柱の側面積 S cm² は、底面の半径を r cm、高さを h cm とすると S=2πrh です。この式を h について解きなさい。
| S=2πrh | h について解く |
| 2πrh=S | 左辺と右辺を入れかえる |
| h=S2πr | 両辺を 2πr でわる |
✅ 一問一答で総チェック(20問)
問題を読んで、答えを頭の中で言ってからタップしましょう。答えが出ます。
-
数や文字の乗法だけでできている式を何という?
答え:単項式
-
単項式の和の形で表された式を何という?
答え:多項式
-
4x+(−3y)+2 の 4x、−3y、2 のように、+でつながった1つ1つを何という?
答え:項
-
文字の部分が同じ項を何という?
答え:同類項
-
単項式で、かけ合わされている文字の個数を何という?
答え:次数
-
5a² の次数は?
答え:2
-
次数が2の式を何という?
答え:2次式
-
ひく式のかっこをはずすとき、中の全部の項の何を変える?
答え:符号
-
分数の形の式の加法・減法は、方程式ではないので何を消さない?
答え:分母
-
3(2x−5y) を計算すると?
答え:6x−15y
-
単項式の乗法は、係数の積に何をかける?
答え:文字の積
-
単項式の除法は、どんな形にして約分する?
答え:分数の形
-
分数でわるときは、何をかける?
答え:逆数
-
(−3x)² を計算すると?
答え:9x²
-
×と÷が混じった式を1つの分数にするとき、÷の後ろの式が入るのは、分数の下の部分と上の部分のどちら?
答え:分母(下の部分)
-
式の値を求めるとき、代入の前に何をすると計算が短くなる?
答え:式を簡単にする
-
m を整数とするとき、偶数はどう表す?
答え:2m
-
偶数と奇数のように、どんな2つでもよいとき、2つの数を表す文字の使い方は?
答え:別の文字
-
十の位の数が a、一の位の数が b の2けたの自然数は?
答え:10a+b
-
等式を「y=…」の形に変形することを、y についてどうするという?
答え:解く
まとめ
式の計算は、同類項をまとめることと、数をかけるときは中のすべての項にかけることが土台です。ひく式のかっこは、全部の項の符号を変えてはずします。単項式の乗法は係数の積に文字の積をかけ、除法は分数の形にして約分し、×と÷が混じるときは、÷の後ろを分母、×の後ろを分子にします。式の値は、先に式を簡単にしてから代入します。数の性質は、n や 2n、2n+1、10a+b のように文字で表して計算し、□×(整数) の形にして説明します。等式の変形は、解く文字を左辺に残して、方程式と同じように解きます。プリントの確認問題で、かっこをはずす計算と、数の性質の説明を手を動かして練習してみてください。

コメント