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(a+b)³の解き方は?1分でわかる公式、展開方法、練習問題

この記事の要点

(a+b)3を展開するとa3+3a2b+3ab2+b3です。これは展開公式の1つです。

公式を丸暗記しなくても、分配法則「a(b+c)=ab+ac」を使えば展開できます。

(a+b)3=(a+b)(a+b)(a+b)と考え、(a+b)2=a2+2ab+b2を使って順に展開するのがポイントです。

この記事では、(a+b)³の解き方、展開公式、分配法則を使った展開方法、練習問題((a+2)³・(a+1)³・(a-3)³)を、早見表つきで整理します。

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(a+b)3を展開すると「a3+3a2b+3ab2+b3」になります。(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3は展開公式の1つです。公式として丸暗記しても良いのですが、分配法則を理解していれば、公式を暗記していなくても展開できます。分配法則とは「a(b+c)=ab+bc」が成り立つ法則です。今回は(a+b)3の解き方、公式、展開方法、練習問題について説明します。下記も参考になります。

(a-b)3の解き方は?1分でわかる公式、展開方法、練習問題

分配法則とは?1分でわかる意味、四角形の面積、計算、順番

3乗とは?1分でわかる意味、求め方、展開、因数分解、展開公式との関係

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(a+b)3の解き方は?公式と展開方法

(a+b)3を展開すると「a3+3a2b+3ab2+b3」になります。両式を等号で結ぶと、


(a+b)³を展開する展開公式(a³+3a²b+3ab²+b³)


です。上式は展開公式の1つです。展開公式は丸暗記してもよいのですが、分配法則を理解してれば暗記に頼らず展開できます。※分配法則とは、「a(b+c)=ab+bc」が成り立つ法則のこと。

分配法則とは?1分でわかる意味、四角形の面積、計算、順番


実際に(a+b)3を展開します。(a+b)3は(a+b)の3乗のことです。よって、(a+b)3=(a+b)(a+b)(a+b)です。まず、(a+b)の1つをAとおきます。


(a+b)³=(a+b)(a+b)(a+b)=A(a+b)(a+b)


(a+b)(a+b)は(a+b)2です。(a+b)2=a2+2ab+b2なので、


A(a+b)(a+b)=A(a²+2ab+b²)


です。Aを元に戻してさらに展開します。


Aを(a+b)に戻して展開し、a³+3a²b+3ab²+b³を得る


上記のように(a+b)3を展開できました。もちろん公式を丸暗記した方が、試験では有利だと思います。とはいえ内容を理解せず丸暗記するのも大変です。暗記をする前に展開方法を理解しましょうね。展開の詳細は下記も参考になります。

数学の展開とは?1分でわかる意味、やり方、公式、二乗、因数分解との関係

展開公式とは?1分でわかる意味、二乗、3乗の公式、覚え方、問題

(a+b)3に類似した練習問題

練習問題として、(a+b)3に類似した下式を展開しましょう。


・(a+2)3

・(a+1)3

・(a-3)3


(a+2)3の展開を下記に示します。


(a+2)³の展開の答え


(a+1)3の展開を下記に示します。


(a+1)³の展開の答え


(a-3)3の答えを下記に示します。

(a-3)3は(a-b)3の公式を使います。(a-b)3= a3-3a2b+3ab2-b3です。


(a-3)³の展開の答え((a-b)³の公式を使用)


(a-b)3の計算は下記が参考になります。

(a-b)3の解き方は?1分でわかる公式、展開方法、練習問題

3乗とは?1分でわかる意味、求め方、展開、因数分解、展開公式との関係

(a+b)3と似た3乗の展開の早見表を示します。

使う公式展開結果
(a+b)3(a+b)3a3+3a2b+3ab2+b3
(a-b)3(a-b)3a3-3a2b+3ab2-b3
(a+2)3(a+b)3(b=2)a3+6a2+12a+8
(a+1)3(a+b)3(b=1)a3+3a2+3a+1
(a-3)3(a-b)3(b=3)a3-9a2+27a-27

混同しやすい用語

展開(てんかい)

整式の積を、かっこをはずして和の形にすること。(a+b)3→a3+3a2b+3ab2+b3。逆の操作が因数分解。

展開公式(てんかいこうしき)

展開の結果をまとめた公式。(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3もその1つ。暗記しなくても分配法則で導ける。

分配法則(ぶんぱいほうそく)

a(b+c)=ab+ac が成り立つ法則。かっこを展開するときの基本ルールで、(a+b)3の展開にも使う。

計算のコツ|管理人の一言

(a+b)3は「(a+b)2を先に作る→残りの(a+b)を掛ける」の2段階で進めると、符号や係数のミスが減ります。

(a+b)3と(a-b)3の違いは符号だけ。a2bとb3の項がマイナスになるのが(a-b)3です。

係数「1・3・3・1」を覚えておくと、丸暗記でも展開でもチェックに使えて便利です。

まとめ

今回は(a+b)3の解き方について説明しました。(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3で、展開公式の1つです。公式を丸暗記しても良いですが、分配法則を理解すれば、暗記しなくても解けます。まずは分配法則、展開のルールなどを勉強しましょう。下記が参考になります。

分配法則とは?1分でわかる意味、四角形の面積、計算、順番

数学の展開とは?1分でわかる意味、やり方、公式、二乗、因数分解との関係

展開公式とは?1分でわかる意味、二乗、3乗の公式、覚え方、問題

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この記事を書いた人

ハナダユキヒロ換算と計算の実例

建築構造の設計実務に携わる中で、各種の計算や単位換算、文字式を使った数式の処理を日常的に行ってきました。

2024年より「換算と計算の実例」を運営。計算は「慣れ」。実例を繰り返すことで暗算できるよう、わかりやすく解説します。

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