中学数学:展開の計算方法と誤解の解消

中学数学

中学3年生の数学で出てくる展開の計算問題は、しばしば混乱を招くことがあります。特に式の展開の際、符号や順序を間違えてしまうことがよくあります。今回の質問では、(a + 0.3)(0.3 - a) の展開に関する誤解について解説します。この問題を正しく解くための手順を順を追って説明します。

展開の基本ルール

展開の問題を解くためには、二項定理や分配法則を使用します。二項定理を使うことで、2つの括弧を掛け合わせた式を展開することができます。一般的な式の展開は次のように行います。

(x + y)(a + b) = xa + xb + ya + yb

このルールを使って、掛け算の各項を一つ一つ計算し、最終的に式を簡単化します。

問題の式を展開する

問題で示された式 (a + 0.3)(0.3 - a) を展開してみましょう。この式に分配法則を適用すると。

(a + 0.3)(0.3 - a) = a(0.3) - a(a) + 0.3(0.3) - 0.3(a)

これを一つずつ計算します。

  • a(0.3) = 0.3a
  • -a(a) = -a^2
  • 0.3(0.3) = 0.09
  • -0.3(a) = -0.3a

これらをすべて足し合わせると。

0.3a - a^2 + 0.09 - 0.3a

ここで、0.3a - 0.3a がキャンセルされて、最終的な展開式は。

-a^2 + 0.09

誤解の原因:-a^2 + 0.09と0.09 - a^2の違い

質問者が「-a^2 + 0.09では間違いなのでしょうか?」と疑問に思っていますが、実は-a^2 + 0.090.09 - a^2 は数式として同じ意味です。どちらの順番で書いても、結果は同じです。数学においては、加算や減算の項の順序を変えても結果が変わらないため、-a^2 + 0.09も正しい表現です。

つまり、式を展開した結果として得られるのは、-a^2 + 0.09 または 0.09 - a^2 のどちらでも同じ意味になります。

まとめ

今回の問題では、展開のルールに従い、式を順に計算することで解決しました。(a + 0.3)(0.3 - a) を展開すると、最終的に得られる式は -a^2 + 0.09 であり、順番を変えて 0.09 - a^2 と表現しても同じ結果になります。

式の順序や符号に気をつけながら、しっかりと展開を行い、同じ意味で表現できることを理解しておくと良いでしょう。

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