COURSE ROADMAP

中学数学 · 数と式

二次方程式

因数分解や平方根の考え方で二次の未知数を求める。

13 のステップで
マスターする
LEARNING STEPS

この順番で進めよう

意味をつかむところから始めて、理解、活用、仕上げへ。前のステップを土台にしながら進みます。

  1. 1

    平方根・因数分解の復習

    x²=a、平方の形、因数分解など、二次方程式を解くために必要な平方根と展開・因数分解の考え方を確認する。

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    1. 1
      平方根・因数分解の復習を理解しよう 二次方程式に必要な平方根・平方の形・因数分解を確認し、自分の復習順を決める。
    2. 2
      x²=aと±√aを復習しよう x²=aの解を平方根から求め、√aと±√aの違いを説明する。
    3. 3
      平方の形を見分けよう 完全平方と平方差の特徴を見つけ、対応する積や平方の形へ直す。
    4. 4
      因数分解の公式を逆向きに使おう 二次式の形に合わせて因数分解公式を選び、積の形へ正確に直す。
    5. 5
      二次方程式の前提を診断しよう 平方根・平方の形・因数分解の典型誤答を分類し、必要な復習先を特定する。
  2. 2

    二次方程式とは

    二次方程式、解、方程式を解くことの意味を理解し、式をax²+bx+c=0の標準形へ整理する。

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    1. 1
      二次方程式とはを理解しよう 二次方程式の意味、標準形、解を学ぶ順序を確認し、一次方程式との違いを説明する。
    2. 2
      二次方程式を見分けよう 式を展開・整理した後の最高次数を調べ、二次方程式かどうか判別する。
    3. 3
      ax²+bx+c=0の形へ整理しよう 二次方程式の項を一方へ集め、次数順に並べて標準形へ整理する。
    4. 4
      値を代入して解か確かめよう 候補の値を元の二次方程式へ代入し、左右が等しくなるかで解を判定する。
    5. 5
      二次方程式の意味の誤答を診断しよう 次数、標準形、解の代入判定に関する典型誤答を分類して修正する。
  3. 3

    x²=aを解こう

    2乗と平方根の関係を使ってx²=aを解き、x=±√aで正と負の二つを考える理由を理解する。

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    1. 1
      x²=aを解こうを理解しよう aの符号によってx²=aの実数解が二つ、一つ、ない場合に分かれる全体像をつかむ。
    2. 2
      a>0で二つの解を求めよう aが正のときx²=aをx=±√aとし、根号を簡単にして二つの解を書く。
    3. 3
      a=0で一つの解を求めよう x²=0の実数解が0一つだけになる理由を、2乗と±0の意味から説明する。
    4. 4
      a<0で実数解がないと判断しよう 実数の2乗は0以上になることから、x²=aでa<0なら実数解がないと判断する。
    5. 5
      x²=aの解の誤答を診断しよう aの符号、±、根号の簡約に関する誤答を分類し、x²=aの解を修正する。
  4. 4

    (x+p)²=qを解こう

    かっこの中全体を一つの数として捉え、平方根の考え方を使って(x+p)²=qの形の二次方程式を解く。

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    1. 1
      (x+p)²=qを解こうを理解しよう かっこの中全体を一つの数と見て平方根を使い、二つの一次方程式へ分ける流れをつかむ。
    2. 2
      かっこの中全体を一つの数として見よう x+p全体を一つの未知量として扱い、外側の2乗と内側の式を区別する。
    3. 3
      x+p=±√qへ直そう (x+p)²=qからx+p=±√qを作り、正負二つの一次方程式へ分ける。
    4. 4
      二つの一次方程式からxを求めよう 正負に分けた二つの一次方程式をそれぞれ解き、両方の解を整理して検算する。
    5. 5
      (x+p)²=qの誤答を診断しよう かっこの範囲、±、枝分かれ後の一次方程式に関する誤答を分類して修正する。
  5. 5

    積が0になるとき

    二つの数の積が0なら少なくとも一方が0になることを具体例から理解し、二次方程式の解法へつなげる。

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    1. 1
      積が0になるときを理解しよう 積が0になる性質を、具体例・一般化・二本の一次方程式への分割という学習順で見通す。
    2. 2
      数の積が0になる組を調べよう 具体的な整数の積を比べ、積を0にするには少なくとも一方が0である必要があると気づく。
    3. 3
      AB=0ならA=0またはB=0と説明しよう 具体例で見つけたゼロ積の性質をAB=0ならA=0またはB=0と一般化し、少なくとも一方の意味を説明する。
    4. 4
      二つの因数をそれぞれ0とおこう 積の形になった方程式の各因数を0と置き、二本の一次方程式を解いて解を求める。
    5. 5
      積が0の性質の誤答を診断しよう ゼロ積の性質を使う条件、和との混同、片方の解の欠落を答案の最初の誤りから診断する。
  6. 6

    因数分解して解こう

    二次方程式の左辺を因数分解し、積が0になる性質を使って、それぞれの一次方程式から解を求める。

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    1. 1
      因数分解して解こうを理解しよう 二次方程式を右辺0へ整理し、因数分解、ゼロ積、一次方程式、検算の順で解く見取り図をつかむ。
    2. 2
      右辺を0にして因数分解の準備をしよう 二次方程式のすべての項を一方へ集め、符号を保ちながらax²+bx+c=0の形へ整理する。
    3. 3
      左辺を因数分解しよう 二次式の係数と定数項から適切な組を選び、展開による確認を使って正しい積の形へ変える。
    4. 4
      各因数を0として二つの解を求めよう 因数分解した積=0から各因数を0と置き、二本の一次方程式を解いて元の二次方程式の解を求める。
    5. 5
      因数分解による解法の誤答を診断しよう 右辺0への整理、因数分解、ゼロ積、解の列挙を段階別に点検し、最初の誤りへ戻って修正する。
  7. 7

    平方の形を作ろう

    x²+bxを平方の形へ直す平方完成を、面積図と式の変形を対応させながら理解する。

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    1. 1
      平方の形を作ろうを理解しよう 二次式を平方の形へ直す意味をつかみ、面積図、係数の半分、式変形、平方根による解法の順を見通す。
    2. 2
      面積図で不足する正方形を見つけよう x²+6xを面積として組み替え、辺3の小正方形を補うと辺x+3の正方形が完成することを理解する。
    3. 3
      xの係数の半分を使おう x²+bxを平方完成するとき、xの係数bの半分を平方の中に置き、その平方を引く理由を展開から理解する。
    4. 4
      二次式を平方の形へ直して解こう 二次方程式を平方完成して(x+p)²=qの形へ変え、正負二つの平方根から解を求める。
    5. 5
      平方完成の誤答を診断しよう 係数の半分、補う平方、等式のつり合い、±の各段階を点検し、平方完成の誤答を最初の原因から直す。
  8. 8

    解の公式はどう作られる?

    一般の二次方程式ax²+bx+c=0を平方完成し、解の公式がどのように導かれるかを一段ずつ理解する。

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    1. 1
      解の公式はどう作られる?を理解しよう 一般の二次方程式を平方完成し、解の公式へ至る変形を、各操作の目的とともに見通す。
    2. 2
      aで割ってx²の係数を1にしよう a≠0を確認し、ax²+bx+c=0の全項をaで割ってx²+(b/a)x+c/a=0へ正規化する。
    3. 3
      定数項を移して平方完成しよう x²+(b/a)x+c/a=0から定数項を移し、(b/2a)²を両辺へ加えて一般式を平方完成する。
    4. 4
      平方根を取って解の公式へまとめよう 平方完成した一般式を(2ax+b)²=b²−4acへ整理し、平方根、移項、除法で解の公式を導く。
    5. 5
      解の公式の導出を一段ずつ確かめよう 解の公式の導出を正規化、平方完成、平方根、xの孤立に分け、分母や符号の誤りを最初の原因から修正する。
  9. 9

    解の公式を使おう

    二次方程式からa、b、cを符号ごと正しく読み取り、分子全体と分母2aに注意して解の公式を使う。

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    1. 1
      解の公式を使おうを理解しよう 標準形、係数の読み取り、かっこ付き代入、根号と分数の整理、検算という公式利用の流れをつかむ。
    2. 2
      a・b・cを符号ごと読み取ろう 方程式をax²+bx+c=0へ整理し、欠けた項を0と見ながらa、b、cを符号込みで読み取る。
    3. 3
      解の公式へかっこを付けて代入しよう 負の係数をかっこで囲み、−b、b²、−4ac、2aの各部分へ順番に代入して符号ミスを防ぐ。
    4. 4
      根号と分数を簡単にして答えよう 解の公式へ代入した式の根号を簡単にし、分子全体の共通因数で約分して二つの解を整理する。
    5. 5
      解の公式の誤答を診断しよう 係数の符号、−b、b²、−4ac、分母2a、約分を段階別に点検し、解の公式の誤答を修正する。
  10. 10

    解の個数と答えの形

    解が二つの場合、一つの場合、実数の範囲では解をもたない場合を具体例で調べ、平方根の中の数との関係を考える。

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    1. 1
      解の個数と答えの形を理解しよう 解の公式の平方根の中の数に注目し、その符号から実数解が2個・1個・0個になる見取り図をつかむ。
    2. 2
      b²−4acの意味を確かめよう 解の公式のうち二つの枝を左右するb²−4acに注目し、平方根を作れるかどうかが実数解の個数を決めると理解する。
    3. 3
      b²−4ac>0で二つの解を判断しよう b²−4acが正なら正負の平方根から異なる二つの実数解が生まれ、平方数かどうかで答えの形が変わると判断する。
    4. 4
      b²−4ac=0と<0を区別しよう b²−4ac=0では±0が同じ一つの実数解になり、負では実数の平方根を作れず実数解がないと区別する。
    5. 5
      解の個数と答えの形を診断しよう b²−4acの計算、符号と解の個数、平方数と根号の整理を点検し、予測と実際の答えの矛盾を修正する。
  11. 11

    どの解き方を選ぶ?

    式の形を観察し、平方根、因数分解、平方完成、解の公式から、最も自然で計算しやすい解法を選ぶ。

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    1. 1
      どの解き方を選ぶ?を理解しよう 二次方程式の形を観察し、平方根、因数分解、平方完成、解の公式から自然で安全な解法を選ぶ基準をつかむ。
    2. 2
      平方の形なら平方根で解こう x²=aや(x+p)²=qの形を見分け、展開や解の公式を使わず平方根から短く解く。
    3. 3
      積にできるなら因数分解で解こう 標準形の二次式が整数の因数へ分けやすいかを見抜き、因数分解とゼロ積で短く解く。
    4. 4
      迷う式では解の公式を選ぼう 平方根型や簡単な因数分解が見えない二次方程式では、標準形へ整理して解の公式を確実な方法として選ぶ。
    5. 5
      解法選択を混合問題で診断しよう 複数の二次方程式を形で分類し、遠回りや不適切な解法選択を修正して安全な解法へ切り替える。
  12. 12

    二次方程式を作って問題を解こう

    数、面積、長さ、速さなどの数量関係から二次方程式を立て、問題の条件に合う解を選んで答える。

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    1. 1
      二次方程式を作って問題を解こうを理解しよう 文章題を未知数設定、条件整理、立式、方程式の解法、場面に合う解の選択という五段階で解く見取り図をつかむ。
    2. 2
      何をxとするか条件と一緒に決めよう 問題で求める量をxと置き、単位、正負、整数など取り得る範囲を最初に明示する。
    3. 3
      面積や数の関係から方程式を作ろう 未知数と他の量を図や表で対応させ、面積や連続する数の積から二次方程式を立てる。
    4. 4
      方程式を解いて条件に合う解を選ぼう 立てた二次方程式を適切な方法で解き、正負・整数・長さなど最初の条件に照らして場面に合う解を選ぶ。
    5. 5
      二次方程式の文章題を診断しよう 未知数の定義、数量関係、立式、単位、場面に合う解の選択を点検し、文章題の誤答を最初の原因から修正する。
  13. 13

    解の確かめとマスターチェック

    求めた解を元の式へ代入し、文章題では不適切な解を除く理由も説明して、単元全体の理解と解法選択を確認する。

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    1. 1
      二次方程式を総合確認しよう 二次方程式の意味、四つの解法、解の個数、文章題、検算を技能別に整理し、弱点の戻り先を決める。
    2. 2
      求めた解を元の式へ代入しよう 求めたすべての解を元の方程式へ代入し、左辺と右辺が一致するかを途中式付きで確認する。
    3. 3
      文章題で不適切な解を除こう 方程式の解を問題文の条件、単位、値の範囲へ戻し、採用しない解にも根拠を付ける。
    4. 4
      高校入試の混合問題に挑戦しよう 高校入試形式の問題で、式の形から解法を選び、途中式、検算、条件判断を根拠付きで記述する。
    5. 5
      間隔反復で二次方程式を固めよう 誤答を技能別に分類し、当日・翌日・3日後・7日後の短い再挑戦で二次方程式を長期記憶へ定着させる。
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