多項式の展開(面積図でわかる)

(a+b)(c+d)の展開を面積図でわかりやすく解説。なぜ4つの積をたすのか、分配法則とのつながりが図で直感的にわかり、かけ忘れミスを防げます。

このページのゴール

分配法則と面積図のイメージで、(a+b)(c+d)の形の展開を正しくできるようになる。

(x+2)(x+3)(x+2)(x+3) を展開すると? 公式を覚える前に、面積図で「なぜそうなるか」を見れば、もう迷いません。展開は「大きな長方形を、4つの小さな長方形に分けて面積をたす」だけです。

展開のやり方

やり方

前のかっこの各項を、後ろのかっこの各項にもれなくかけて、すべてたす。

(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd

例:

(x+2)(x+3)=x2+3x+2x+6=x2+5x+6(x+2)(x+3)=x^2+3x+2x+6=x^2+5x+6

x×x=x2x\times x=x^2x×3=3xx\times3=3x2×x=2x2\times x=2x2×3=62\times3=6 をたして、同類項 3x+2x=5x3x+2x=5x をまとめる)

どうして4つの積をたすの?(面積図)

たて (a+b)(a+b)・よこ (c+d)(c+d) の大きな長方形の面積は、4つの小さな長方形の面積の和になります。

abcdacbcadbd大きな長方形 = ac + ad + bc + bd

「4つの積をたす」は、この4枚のタイルの面積を合計しているだけ。だから1つもかけ忘れてはいけないのです。

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セナ

なるほど、4つの長方形を全部たすから、4回かけ算するんだね!

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ホクト先生

そう。図にすると「どれとどれをかけるか」が目で見える。慣れるまでは、4本の矢印を書いてもれなくかけるといいよ。

理解チェック①

符号に注意

- がある項は、符号もそのままかけます。(x2)(x+3)(x-2)(x+3) なら 22 ではなく 2-2 をかけます。

(x2)(x+3)=x2+3x2x6=x2+x6(x-2)(x+3)=x^2+3x-2x-6=x^2+x-6

よくある間違い

よくある間違い

まちがい

(x+2)(x+3)=x2+6(x+2)(x+3)=x^2+6(最初と最後だけかけた)

正しい

4つ全部:x2+3x+2x+6=x2+5x+6x^2+3x+2x+6=x^2+5x+6

「外側どうし・内側どうし(3x3x2x2x)」のかけ忘れが最多ミス。4つの矢印を意識して、まんなかの項を落とさないように。

理解チェック②

やってみよう(練習問題)

✏️ やってみよう(練習問題)

展開しましょう。

  1. (x+1)(x+4)(x+1)(x+4)
  2. (x+5)(x2)(x+5)(x-2)
  3. (x3)(x6)(x-3)(x-6)
  4. (2x+1)(x+3)(2x+1)(x+3)
答えと解説を見る
  1. x2+4x+x+4=x2+5x+4x^2+4x+x+4=x^2+5x+4
  2. x22x+5x10=x2+3x10x^2-2x+5x-10=x^2+3x-10
  3. x26x3x+18=x29x+18x^2-6x-3x+18=x^2-9x+18
  4. 2x2+6x+x+3=2x2+7x+32x^2+6x+x+3=2x^2+7x+3

おうちの方へ

展開のミスは、ほぼ「まんなかの項のかけ忘れ」と「符号」です。面積図で“4枚のタイル”を意識させ、最初は4本の矢印を書かせると、落とさなくなります。公式(次のレッスン)はそのあとで十分です。

4つの積をたす感覚がつかめたら、次は展開を一瞬で終わらせる乗法公式です。

📌 1分まとめ(声に出して読もう)

  • 展開 = かっこをはずして、かけ算を和の形にすること。
  • $(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd$(4つの積をすべてたす)。
  • 面積図で「大きな長方形=4つの小さな長方形の和」と見ると一発。
  • 符号かけ忘れに注意。
#展開#多項式#面積図#中3数学