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高校数学Ⅱ|式と証明の基本例題46問一覧

  • 数学Ⅱ「式と証明」の基本例題一覧ページです。
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目次
  1. 3次式の展開・因数分解
    1. 01|(a+b)³の展開の公式
    2. 02|(a+b)(a²-ab+b²)の展開の公式
    3. 03|a³+b³の因数分解の公式
    4. 04|6次式と3次式の因数分解
    5. 05☆|2乗×2乗の式の展開
    6. 06☆|a³+3a²b+3ab²+b³の因数分解の公式
    7. 07☆|部分的な3次式の因数分解
    8. 08☆|x³+y³+z³-3xyzの因数分解
  2. 二項定理
    1. 09|二項定理と展開式
    2. 10|二項定理と項の係数
    3. 11|x²を含む展開式の項の係数
    4. 12|二項定理を用いた等式の証明
    5. 13|(a+b+c)ⁿの項の係数
    6. 14☆|多項定理を用いた展開式の項の係数
    7. 15☆|二項定理を用いた不等式の証明
  3. 多項式の割り算
    1. 16|多項式を多項式で割った商と余り
    2. 17|商と余りと割られる多項式
    3. 18|商と余りと割る多項式
    4. 19|2種類の文字を含む多項式の割り算
    5. 20☆|商に分数を含む多項式の割り算
    6. 21☆|文字係数を含む多項式の割り算
  4. 分数式
    1. 22|分数式と共通因数の約分
    2. 23|分数式の乗法・除法
    3. 24|分数式の加法・減法
    4. 25|通分が必要な分数式の加法・減法
    5. 26|分母分子に分数式を含む分数式
  5. 恒等式
    1. 27|恒等式となる等式の条件
    2. 28|分数式の恒等式
    3. 29☆|どのようなkの値でも成り立つ等式
  6. 等式の証明
    1. 30|等式の証明
    2. 31|条件付きの等式の証明
    3. 32|比例式と等式の証明
    4. 33|連比を用いた計算
    5. 34|2つの文字の和と連比
  7. 不等式の証明
    1. 35|条件付きの不等式の証明
    2. 36|A²≧0となる不等式の証明と等号成立条件
    3. 37|A²+B²≧0となる不等式の証明と等号成立条件
    4. 38|a²+b²+c²≧ab+bc+caの証明
    5. 39☆|等式を利用した不等式の証明
    6. 40☆|a³+b³+c³≧3abcの証明
    7. 41|平方根を含む不等式の証明
    8. 42|絶対値を含む不等式の証明
  8. 相加平均と相乗平均の大小関係
    1. 43|相加平均と相乗平均の大小関係
    2. 44|式の展開と相加平均・相乗平均
    3. 45☆|相加平均・相乗平均と最小値
    4. 46☆|複数の文字式の大小比較

3次式の展開・因数分解

01|(a+b)³の展開の公式

式と証明 01\((x+2)^3~,~(2x-3)^3~,~(xy+1)^3\) を展開する方法は?

 

02|(a+b)(a²-ab+b²)の展開の公式

式と証明 02\((x+2)(x^2-2x+4)~,~\)\((3x-1)(9x^2+3x+1)\) を展開する方法は?

 

03|a³+b³の因数分解の公式

式と証明 03\( x^3+8 ~,~\)\( 27x^3-1 ~,~\)\( x^3y^3+8z^3 \) を因数分解する方法は?

 

04|6次式と3次式の因数分解

式と証明 04\(x^6-y^6~,~\)\(x^6-7x^3y^3-8y^6\) を因数分解する方法は?

 

05☆|2乗×2乗の式の展開

式と証明 05☆\((x+y)^2(x^2-xy+y^2)^2\) を展開する方法は?

 

06☆|a³+3a²b+3ab²+b³の因数分解の公式

式と証明 06☆\(x^3-6x^2+12x-8~,~\)\(8x^3+36x^2+54x+27\) を因数分解する方法は?

 

07☆|部分的な3次式の因数分解

式と証明 07☆\(x^3+y^3+3y^2+3y+1\) を因数分解する方法は?

 

08☆|x³+y³+z³-3xyzの因数分解

式と証明 08☆等式 \( x^3+y^3=(x+y)^3-3xy(x+y) \) が成り立つことを証明して、これを用いて \( x^3+y^3+z^3-3xyz \) を因数分解する方法は?

 



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二項定理

09|二項定理と展開式

式と証明 09二項定理を用いた \((x-y)^5~,~\)\((2x+3)^6\) の展開式の求め方は?

 

10|二項定理と項の係数

式と証明 10\((3x-2y)^6\) の展開式における \(x^2y^4~,~\)\(x^3y^3~,~\)\(x^5y\) の項の係数の求め方は?

 

11|x²を含む展開式の項の係数

式と証明 11\((2x^2-x)^5\) の展開式における \(x^8~,~\)\(x^7~,~\)\(x^6\) の項の係数の求め方は?

 

12|二項定理を用いた等式の証明

式と証明 12二項定理を用いた等式 \({}_n \mathrm{ C }_0+{}_n \mathrm{ C }_1+{}_n \mathrm{ C }_2+\cdots+{}_n \mathrm{ C }_n=2^n\) の証明方法は?

 

13|(a+b+c)ⁿの項の係数

式と証明 13\((x+y+z)^7\) の展開式における \(x^2y^3z^2~,~\)\(x^4y^2z~,~\)\(x^3y^4\) の項の係数の二項定理を2回用いた求め方は?

 

14☆|多項定理を用いた展開式の項の係数

式と証明 14☆\((x-2y+z)^7\) の展開式における \(x^2y^3z^2~,~\)\(x^3y^3z~,~\)\(x^2y^5\) の項の係数の多項定理を用いた求め方は?

 

15☆|二項定理を用いた不等式の証明

式と証明 15☆\( n \) を2以上の自然数、\( x \gt 0 \) として、不等式 \( (1+x)^n \gt 1+nx \) を二項定理を用いて証明する方法は?

 



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多項式の割り算

16|多項式を多項式で割った商と余り

式と証明 16多項式 \( x^3-4x+7 \) を多項式 \( x^2-2x+3 \) で割ったときの商と余りの求め方は?

 

17|商と余りと割られる多項式

式と証明 17多項式 \({\rm A}\) を多項式 \(x-1\) で割った商が \(x^2-3x+6\)、余りが \(7\) のとき、多項式 \({\rm A}\) の求め方は?

 

18|商と余りと割る多項式

式と証明 18多項式 \(x^3+2x^2-3x+1\) を多項式 \({\rm B}\) で割った商が \(x+3\)、余りが \(x+4\) のとき、多項式 \({\rm B}\) の求め方は?

 

19|2種類の文字を含む多項式の割り算

式と証明 19多項式 \(2x^3-5x^2y-3xy^2-8y^3\) を多項式 \(x-2y\) で割ったときの商と余りの求め方は?

 

20☆|商に分数を含む多項式の割り算

式と証明 20☆多項式 \( x^3-5x^2+4x+15 \) を多項式 \( 2x-6 \) で割ったときの商と余りの求め方は?

 

21☆|文字係数を含む多項式の割り算

式と証明 21☆多項式 \(x^3+ax^2+3\) を多項式 \(x^2+x-1\) で割った余りが \(5x+1\) のとき、定数 \(a\) と商の求め方は?

 



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分数式

22|分数式と共通因数の約分

式と証明 22分数式 \(\displaystyle\frac{\,36x^3y^2\,}{\,30xy\,}~,~\)\(\displaystyle\frac{\,x^2+4x-5\,}{\,x^2+x-2\,}~,~\)\(\displaystyle\frac{\,x^3+1\,}{\,x^2-1\,}\) を約分して簡単にする方法は?

 

23|分数式の乗法・除法

式と証明 23分数式 \(\displaystyle\frac{\,x^2+x\,}{\,x^2+3x-10\,}\div\displaystyle\frac{\,x^2-3x\,}{\,x^2-3x+2\,}\) の計算方法は?

 

24|分数式の加法・減法

式と証明 24分数式 \(\displaystyle\frac{\,x^2\,}{\,x+1\,}-\frac{\,1\,}{\,x+1\,}~,~\)\(\displaystyle\frac{\,x^2+5x\,}{\,x^2-x\,}+\frac{\,6\,}{\,x-x^2\,}\) の計算方法は?

 

25|通分が必要な分数式の加法・減法

式と証明 25分数式 \(\displaystyle\frac{\,2\,}{\,x-2\,}+\displaystyle\frac{\,3\,}{\,x+3\,}~,~\)\(\displaystyle\frac{\,x+5\,}{\,x^2+x-2\,}-\displaystyle\frac{\,2\,}{\,x^2-x\,}\) の計算方法は?

 

26|分母分子に分数式を含む分数式

式と証明 26分数式 \(\displaystyle\frac{\,x-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,x\,}\,}{\,1+\displaystyle\frac{\,1\,}{\,x\,}\,}~,~\)\(\displaystyle\frac{\,1\,}{\,1-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,1-\displaystyle\frac{\,1\,}{\,x\,}\,}\,}\) の計算方法は?

 



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恒等式

27|恒等式となる等式の条件

式と証明 27等式 \(2x^2-x+1=a(x-1)^2+b(x-1)+c\) が \(x\) の恒等式となるような定数 \(a~,~b~,~c\) の値の求め方は?

 

28|分数式の恒等式

式と証明 28等式 \(\displaystyle \frac{\,x-4\,}{\,(x-1)(x+2)\,}=\frac{\,a\,}{\,x-1\,}+\frac{\,b\,}{\,x+2\,}\) が \(x\) の恒等式となるような定数 \(a~,~b\) の値の求め方は?

 

29☆|どのようなkの値でも成り立つ等式

式と証明 29☆等式 \( (k+2)x+(k-1)y-4k+1=0 \) がどのようなkの値でも成り立つときの \( x~,~y \) の値の求め方は?

 



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等式の証明

30|等式の証明

式と証明 30等式 \(a^3+b^3=(a+b)^3-3ab(a+b)\) の証明方法は?また、

等式 \((a^2+b^2)(x^2+y^2)=(ax+by)^2+(ay-bx)^2\)

の証明方法は?

 

31|条件付きの等式の証明

式と証明 31\(a+b+c=0\) のとき、等式 \(a^3+b^3+c^3=3abc\) の証明方法は?また、等式 \(a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca=0\) の証明方法は?

 

32|比例式と等式の証明

式と証明 32\(\displaystyle\frac{\,a\,}{\,b\,}=\displaystyle\frac{\,c\,}{\,d\,}\) のとき、等式 \(\displaystyle\frac{\,a-b\,}{\,a+b\,}=\displaystyle\frac{\,c-d\,}{\,c+d\,}\) の証明方法は?

 

33|連比を用いた計算

式と証明 33\(a:b:c=2:3:4~,~a+b+c=18\) のとき、\(a~,~b~,~c\) の値の求め方は?また、\(a:b:c=2:3:4\) のとき、\(a+b~,~b+c~,~c+a\) の連比の求め方は?

 

34|2つの文字の和と連比

式と証明 34\(\displaystyle\frac{\,a+b\,}{\,3\,}=\frac{\,b+c\,}{\,4\,}=\frac{\,c+a\,}{\,5\,}~,~\)\(a+b \neq 0~,~\)\(b+c \neq 0~,~\)\(c+a \neq 0\) のとき、\(a~,~b~,~c\) の連比の求め方は?

 



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不等式の証明

35|条件付きの不等式の証明

式と証明 35\(x \gt 1~,~y \gt 1\) のとき、不等式 \(xy+1 \gt x+y\) の証明方法は?

 

36|A²≧0となる不等式の証明と等号成立条件

式と証明 36不等式 \(x^2+y^2{\small ~≧~}2xy\) の証明方法は?また、等号が成り立つ条件の求め方は?

 

37|A²+B²≧0となる不等式の証明と等号成立条件

式と証明 37不等式 \( x^2+y^2{\small ~≧~}xy \) の証明方法は?また、等号が成り立つ条件の求め方は?

 

38|a²+b²+c²≧ab+bc+caの証明

式と証明 38不等式 \(a^2+b^2+c^2{\small ~≧~}ab+bc+ca\) の証明方法は?また、等号が成り立つ条件の求め方は?

 

39☆|等式を利用した不等式の証明

式と証明 39☆

等式 \((a^2+b^2)(x^2+y^2)=(ax+by)^2+(ay-bx)^2\)

を証明し、
不等式 \((a^2+b^2)(x^2+y^2){\small ~≧~}(ax+by)^2\) を証明する方法は?

 

40☆|a³+b³+c³≧3abcの証明

式と証明 40☆\(a\gt 0~,~b \gt 0~,~c \gt 0\) のとき、

等式 \(a^3+b^3+c^3-3abc=(a+b+c)(a^2+b^2+c^2-ab-bc-ca)\)

を用いた、不等式 \(a^3+b^3+c^3 {\small ~≧~} 3abc\) の証明方法は?

 

41|平方根を含む不等式の証明

式と証明 41\( a \gt 0 \)、\( b \gt 0 \) のとき、不等式 \( \sqrt{a}+\sqrt{b} \gt \sqrt{a+b} \) の証明方法は?

 

42|絶対値を含む不等式の証明

式と証明 42不等式 \(|\,a+b\,|{\small ~≦~}|\,a\,|+|\,b\,|\) の証明方法は?また、等号が成り立つ条件の求め方は?

 



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相加平均と相乗平均の大小関係

43|相加平均と相乗平均の大小関係

式と証明 43\(a\gt 0\) のとき、不等式 \(a+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,a\,}{\small ~≧~}2\) の証明方法は?また、等号が成り立つ条件の求め方は?

 

44|式の展開と相加平均・相乗平均

式と証明 44\(x \gt 0~,~y \gt 0\) のとき、不等式 \(\displaystyle (x+y)\left(\frac{\,1\,}{\,x\,}+\frac{\,1\,}{\,y\,}\right){\small ~≧~}4\) の証明方法は?また、等号が成り立つ条件の求め方は?

 

45☆|相加平均・相乗平均と最小値

式と証明 45☆\(a \gt 0\) のとき、\(\left(\,a+\displaystyle\frac{\,1\,}{\,a\,}\,\right)\left(\,a+\displaystyle\frac{\,4\,}{\,a\,}\,\right)\) の最小値の求め方は?

 

46☆|複数の文字式の大小比較

式と証明 46☆\(a \gt 0~,~b \gt 0~,~a \neq b\) のとき、\(\displaystyle \frac{\,a+b\,}{\,2\,}~,~\)\(\sqrt{ab}~,~\)\(\displaystyle \frac{\,2ab\,}{\,a+b\,}\) の大小関係を調べる方法は?

 



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