(1)次の整式を[ ]内の文字について降べきの順に整理し,その文字に着目したときの次数と定数項を答えよ。
①[a] $2a^2 + 3 + a^4 + 2a^4 + 3a^2 + a^6$ → $a^6 + 3a^4 + 5a^2 + 3$ (次数:$6$,定数項:$3$)
②[z] $x^2 + y^2 + z^2 + xy + yz + zx$ → $z^2 + (x+y)z + (x^2 + y^2 + xy)$ (次数:$2$,定数項:$x^2 + y^2 + xy$)
(2)$A = x^2 + 2ax + 2$, $B = a^2 - 3ax + 1$ のとき、次を計算せよ。
① $3A + 2B = 3(x^2 + 2ax + 2) + 2(a^2 - 3ax + 1) = 3x^2 + 2a^2 + 8$
② $A - {2B + 3(A - 2B)} = A - (3A - 4B) = -2A + 4B = 4a^2 - 16ax - 2x^2$
次の式を展開せよ。
(1) $(a - 2b)^2 = a^2 - 4ab + 4b^2$
(2) $(3 + 2x)(3 - 2x) = 9 - 4x^2$
(3) $(a - 5)(a + 7) = a^2 + 2a - 35$
(4) $(5x - 4y)(3x + 2y) = 15x^2 - 2xy - 8y^2$
次の式を因数分解せよ。
(1) $3ax^2 - 6a^2b = 3a(x^2 - 2ab)$
(2) $16a^2 + 8a + 1 = (4a + 1)^2$
(3) $x^2 - x + \frac{1}{4} = (x - \frac{1}{2})^2$
(4) $64x^2 - 25y^2 = (8x - 5y)(8x + 5y)$
(5) $a^2 + 3ab - 10b^2 = (a + 5b)(a - 2b)$
(6) $3x^2 - 12 = 3(x^2 - 4) = 3(x - 2)(x + 2)$
次の方程式を解け。
(1) $3x^2 + 5x - 2 = 0$ → $x = \frac{-5 \pm \sqrt{25 + 24}}{6} = \frac{-5 \pm 7}{6}$ → $x = \frac{1}{3},\ -2$
(2) $4a^2 + 8a + 3 = 0$ → $a = \frac{-8 \pm \sqrt{64 - 48}}{8} = \frac{-8 \pm 4}{8}$ → $a = -\frac{1}{2},\ -\frac{3}{2}$
(3) $6x^2 + xy - 2y^2 = 0$ → $(3x + 2y)(2x - y) = 0$ → $x = -\frac{2}{3}y$ または $x = \frac{1}{2}y$
(4) $8a^2 - 14ab - 15b^2 = 0$ → $(2a - 5b)(4a + 3b) = 0$ → $a = \frac{5}{2}b$ または $a = -\frac{3}{4}b$
(1)右の数直線上に点 $P\left(\dfrac{7}{4}\right)$,$Q(\sqrt{3})$ をとれ。
$\dfrac{7}{4} = 1.75$,$\sqrt{3} \approx 1.732$ より,どちらも $x=1.7$ 付近に位置する。
結論:$\dfrac{7}{4} > \sqrt{3}$ なので,数直線では $P$ が $Q$ より右。
証明(小数を使わない): $\left(\dfrac{7}{4}\right)^2=\dfrac{49}{16}=3.0625$,一方 $\bigl(\sqrt{3}\bigr)^2=3$。 よって $\dfrac{7}{4} > \sqrt{3}$。
位置の目安(近似):$\dfrac{7}{4}=1.75$,$\sqrt{3}\approx1.732$。 以下のように $Q$ が少し左,$P$ が少し右。
0 1 2 3
|-----|----Q----|---------|---->
P
(※ Q は 1.732 あたり,P は 1.75 あたりで Q より右に P)
(2)次の値を求めよ。
① $\left| -\dfrac{1}{2} \right| = \dfrac{1}{2}$
② $|\sqrt{2} - \sqrt{3}| = |1.414 - 1.732| = 0.318$
③ $|,|1| - |-2|,| = |1 - 2| = 1$
(3)$|2 + \sqrt{5}|,|2 - \sqrt{5}|$ の値を求めよ。
$\sqrt{5} \approx 2.236$ より、$|2 + \sqrt{5}| = 2 + \sqrt{5}$,$|2 - \sqrt{5}| = \sqrt{5} - 2$。
したがって、$(2 + \sqrt{5})(\sqrt{5} - 2) = 2\sqrt{5} - 4 + 5 - 2\sqrt{5} = 1$
答え:1