式の展開と因数分解
要点
乗法公式(展開公式)
次の3つの公式を覚える。①(a+b)²=a²+2ab+b² ②(a−b)²=a²−2ab+b² ③(a+b)(a−b)=a²−b²
(x+3)² の展開
a=x, b=3 として公式①を適用する。
因数分解とは
多項式を積の形に変形することを因数分解という。主な手法:①共通因数でくくる ②乗法公式の逆 ③たすきがけ
たすきがけ
x²+bx+c の形の因数分解は、積が c、和が b になる2数 p, q を探して (x+p)(x+q) とする。
因数分解で二次方程式を解く
x²+5x+6=0 を因数分解すると (x+2)(x+3)=0。積が0なら少なくとも一方が0なので x=−2 または x=−3。
確認問題 10問
選ぶと答え合わせできます
Q1 (x + 4)² を展開すると?
Q2 (x − 5)² を展開すると?
Q3 (x + 3)(x − 3) を展開すると?
Q4 x² + 7x + 12 を因数分解すると?
Q5 x² − 9x + 20 を因数分解すると?
Q6 6x² を共通因数でくくる:6x² + 9x = ?
Q7 x² − 25 を因数分解すると?
Q8 (2x + 1)(x + 3) を展開すると?
Q9 x² + 2x − 15 を因数分解すると?
Q10 4x² − 4x + 1 を因数分解すると?
この単元を使う職業
暗号エンジニア・セキュリティ研究者¥1200万
RSA・楕円曲線暗号など、素因数分解・多項式の理論を使った安全な通信システムを設計。
使う数学: 因数分解整数論群論確率論
機械学習エンジニア¥1200万
損失関数の最適化・正則化項の整理など、式の展開と因数分解が数値計算の効率化に直結。
使う数学: 因数分解微分線形代数最適化理論
量子コンピュータ研究者¥1400万
Shor のアルゴリズムで因数分解を量子コンピュータが解く理論を研究・実装する。
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