代数計算の勉強法|移項分母払い約分因数分解を中学生向け整理版
因数分解の勉強法|共通因数・公式・途中式を中学生向けに整理
因数分解は、公式を覚えただけでは安定しにくい単元です。問題ごとに「共通因数でくくれるか」「平方差か」「完全平方か」「二次式として見られるか」を確認できるようになると、式を見たときの判断がしやすくなります。
このページでは、因数分解が苦手になりやすい中学生向けに、因数分解とは何か、どこから見るとよいか、基本パターンをどう練習するか、途中式をどこまで残すかを整理します。あわせて、移項・分母払い・約分など、代数計算全体で計算ミスを減らすための確認方法も扱います。
このページで確認すること
- 因数分解とは何かを、展開との関係から確認する
- 共通因数でくくることを最優先に見る
- 平方差・完全平方・二次式の見分け方を整理する
- 途中式を残すことで、どこで考え違いが起きたかを確認する
- 移項・分母払い・約分も含めて、代数計算全体を見直す
因数分解とは何か
因数分解とは、足し算や引き算で表された式を、かけ算の形に直すことです。展開と反対向きの計算だと考えると理解しやすくなります。
展開と因数分解の関係
展開 (x + 2)(x + 3) = x² + 5x + 6 因数分解 x² + 5x + 6 = (x + 2)(x + 3)
因数分解では、式を見て「どの形に戻せるか」を考えます。公式を覚えるだけでなく、式の特徴を見分ける練習が必要です。
因数分解で進みにくくなりやすい原因
- 公式だけを見て、共通因数を見落としている
- 平方差と完全平方の区別があいまいになっている
- 二次式の2つの数を探すところで時間がかかる
- 途中式を省きすぎて、復習時に原因を追えない
最初に見る順番
因数分解では、式を見たときに確認する順番を決めておくと考えやすくなります。毎回ばらばらに考えるのではなく、次の順で確認します。
- 共通因数でくくれないかを確認する
- 平方差
a²-b²の形かを見る - 完全平方
a²±2ab+b²の形かを見る - 二次式
x²+bx+cやax²+bx+cとして考える
特に大切なのは、公式に入る前に共通因数を確認することです。ここを見落とすと、その後の計算が複雑になりやすくなります。
因数分解の勉強法① 共通因数でくくる
因数分解で最も多い見落としは、公式を使う前にくくれる形を見逃すことです。式を見るたびに、全部の項に共通する数や文字がないかを確認します。
例題① 共通因数でくくる
6x + 9 = 3(2x + 3)
- 6x と 9 の両方に共通する数は 3 です。
- 共通するものを外に出すことで、かけ算の形に直せます。
例題② 文字も含めてくくる
4x² + 8x = 4x(x + 2)
- 4x² と 8x には、4 と x が共通しています。
- 数字だけでなく、文字も共通していないかを見ることが大切です。
練習のコツ
- 問題を見たら、公式より前に「くくれるか」を確認します。
- 答えを写すだけでなく、何を共通因数として見たかを言葉にします。
- くくり忘れた問題は、復習用に印をつけておくと改善しやすくなります。
因数分解の勉強法② 平方差を見分ける
平方差は、2つの二乗の差になっている式です。真ん中の項がないことも、見分けるときの大切なポイントです。
例題③ 平方差
x² - 25 = x² - 5² = (x + 5)(x - 5)
- x² も 25 も二乗の形として見られます。
a²-b²=(a+b)(a-b)の形に当てはめます。
平方差で確認すること
- 2つの項がどちらも二乗の形か
- 間が足し算ではなく引き算か
- 真ん中の項がないか
因数分解の勉強法③ 完全平方を見分ける
完全平方は、同じ式を2回かけた形に直せる式です。最初と最後が二乗になっているか、真ん中の項が 2ab になっているかを見ます。
例題④ 完全平方
x² + 6x + 9 = x² + 2・x・3 + 3² = (x + 3)²
- x² は x の二乗、9 は 3 の二乗です。
- 真ん中の 6x が
2・x・3になっているかを確認します。
平方差との違い
- 平方差:真ん中の項がない
- 完全平方:真ん中の項があり、
2abになっている
平方差と完全平方を混同しやすい場合は、真ん中の項があるかどうかを先に見ます。
因数分解の勉強法④ 二次式を整理する
中学生が因数分解で考え込みやすいのが、x²+bx+c の形や、係数が1でない二次式です。ここは、数の組み合わせを落ち着いて探す練習が必要です。
例題⑤ x² + bx + c の形
x² + 5x + 6 = (x + 2)(x + 3)
- 足して 5、かけて 6 になる2つの数を探します。
- 2 と 3 は、足すと 5、かけると 6 です。
例題⑥ ax² + bx + c の形
2x² + 7x + 3 = 2x² + 6x + x + 3 = 2x(x + 3) + 1(x + 3) = (2x + 1)(x + 3)
- いきなり答えを当てるのではなく、真ん中の項を分けて考えます。
- 7x を 6x と x に分けると、共通する
(x + 3)が見えてきます。
練習のコツ
x²+bx+cとax²+bx+cは、別の練習として扱うと理解しやすくなります。- 「足して真ん中、かけて最後」と言葉にしながら練習します。
- 係数が1でない式は、途中式を省かずに書く方が安全です。
因数分解の基本チェック表
まず確認したい項目
- □共通因数でくくる
- □平方差
- □完全平方
- □x²+bx+c の形
- □ax²+bx+c の形
- □2つずつのまとまりで考える形
「公式を知っているか」だけでなく、「式を見たときに選べるか」を確認することが大切です。
復習記録の残し方
| 問題 | 使った見方 | 次回の注意点 |
|---|---|---|
| 例:① | □ くくる □ 平方差 □ 完全平方 □ 二次式 | くくり忘れ/符号の見落とし など |
| 例:② | □ くくる □ 平方差 □ 完全平方 □ 二次式 | 途中式不足/2ab の確認不足 など |
| 例:③ | □ くくる □ 平方差 □ 完全平方 □ 二次式 | 同じ見方の演習を追加/真ん中の分け方を復習 など |
どの見方で考えたかを残しておくと、復習がしやすくなります。苦手な部分が見えるだけでも、次に練習する内容を選びやすくなります。
途中式の残し方:因数分解以外の式変形でもミスを減らす
因数分解そのものだけでなく、式変形の途中で雑になってしまうと、せっかく見方が分かっていても正解につながりません。特に中高一貫校の数学では、移項・分母払い・約分を急ぎすぎたことでミスになる場面がよくあります。
代数計算の途中式を1行ずつ確認する
ここは因数分解の主題ではありませんが、計算全体を安定させる土台として大切です。最初は省略しない書き方で練習し、慣れてから少しずつ短くします。
例題① 移項
2x + 7 = 3 2x = 3 - 7 2x = -4 x = -2
- 頭の中だけで処理せず、何がどちらへ移ったかを見える形で残します。
例題② 分母払い
x/3 + 1/2 = 5/6 (両辺×6) 2x + 3 = 5 2x = 2 x = 1
- 両辺に何をかけたかを1回書いておくと、計算の流れを確認しやすくなります。
例題③ 約分
6x/9 = 2/3 (左辺を約分) 2x/3 = 2/3 (両辺×3) 2x = 2 x = 1
- 約分と両辺操作を分けて書くと、どこを処理したかが見えやすくなります。
因数分解が苦手な生徒に共通しやすいポイント
因数分解で伸び悩む生徒さんには、次のような傾向が見られます。
- 公式は覚えていても、どの形か判断するまでに時間がかかる
- 最初にくくるという視点が抜けやすい
- 途中式を省いて、自分のミスを追えなくなる
- 一問ごとにその場の感覚で進み、同じ考え方で解き直せる状態になっていない
逆に言えば、見分ける順番と復習の仕方がはっきりするほど、因数分解は安定しやすい単元です。最初から速さを求めるより、どの見方を使ったのかを説明できる状態を目指す方が、定期テストや実力テストにつながりやすくなります。
中高一貫校で因数分解が重くなりやすい理由
中高一貫校では、学校進度が速く、式の扱いが一気に複雑になることがあります。特に、体系数学などを使っている場合は、計算の正確さだけでなく、途中式の筋道や解法の説明まで求められる場面が増えやすくなります。
そのため、単に答えを合わせるだけではなく、どの見方で式を見たかを説明できる状態まで持っていくことが大切です。因数分解は、方程式、関数、二次方程式などにもつながるため、早い段階で計算の土台を固めておきたい単元です。
まとめ:因数分解の勉強法で押さえたいポイント
最後に、このページの要点を整理します。
- 因数分解は、まず共通因数でくくることを確認します。
- 平方差・完全平方・二次式の順に見ると、判断しやすくなります。
- 公式を覚えるだけでなく、どの見方で式を見たかを言葉にできるようにします。
- 途中式を残して、どこで考え込んだか・何を見落としたかを復習に回します。
- 中高一貫校の数学では、答えだけでなく解き直せる状態をつくることが大切です。
学校の進度に合わせて、計算全体の見直しや教材別の対策が必要な場合は、数学の学校対策もあわせてご確認ください。
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