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中学生でも解ける外伝 高校入試難問75★ 慶應義塾高

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新年になったので、高校入試が終わるまで高校入試の難問を紹介することにします。

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 慶応義塾の過去問から因数分解を1つ。この記事を書いたあとに気づいたのですが、もう慶應義塾高校の入試は終わってますね。

 

問題

a^2-a^2b^2+b^2+4ab-1因数分解せよ。

 

 

ヒント、着眼点

高校入試の因数分解は基本アイデア勝負なところがあります。経験と勘でうまく項を分けて頑張る。

 

 

 

 

 

以下、解答

 

 

 

 
解答

(a+b+ab-1)(a+b-ab+1)

 

 

 

 
解説

a^2-a^2b^2+b^2+4ab-1\\=a^2+2ab+b^2-a^2b^2+2ab-1\\=a^2+2ab+b^2-(a^2b^2-2ab+1)\\=(a+b)^2-(ab-1)^2\\=\{(a+b)+(ab-1)\}\{(a+b)-(ab-1)\}\\=(a+b+ab-1)(a+b-ab+1)

 

 ポイントは4abと2ab+2abと分けること。これでA2-B2の形ができます。高校入試ではこのようにうまく分けて頑張れば全て解けるはず。

 

補足 高校数学での解法

たすきがけが分かっている人向け。まずは与えられたものをaの指数だけに注目して並び替えます。

a^2-a^2b^2+b^2+4ab-1\\=(1-b^2)a^2+4ba+b^2-1

これをaの二次式とみなし、たすきがけをします。

(1-b^2)a^2+4ba+b^2-1\\=(1+b)(1-b)a^2+4ba+(b+1)(b-1)

f:id:hby:20200207121143j:plain

aの二次式とみているので、bが絡むものはあくまで係数扱いです。このようにたすきがけができるので、答えは

( (1+b)a+(b-1))((1-b)a+(b+1) )\\=(a+b+ab-1)(a+b-ab+1)

と求められます。 

 

 

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