たすき掛けとは?因数分解の最強テクニックを完全マスター

数学

数学の授業で「たすき掛け」という言葉を聞いたことはありませんか?

「なんだか難しそう…」「どうやって使うのか分からない」と感じる人も多いかもしれません。でも安心してください!たすき掛けは、コツさえ掴めば誰でも使いこなせる便利な計算方法なんです。

たすき掛けとは、二次式を因数分解するための計算テクニックのこと。特にx²の前に係数がついている式(例:3x²+5x+2)を因数分解する際に、すごく役立ちます。

この記事では、たすき掛けの基本から実際の解き方まで、分かりやすく解説していきますね。


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たすき掛けの名前の由来

「たすき掛け」という名前、ちょっと変わっていますよね。

実はこれ、日本の伝統的な衣装で使う「襷(たすき)」から来ているんです。襷とは、着物の袖をたくし上げるときに使う帯のこと。肩から斜めに交差させて結ぶものです。

この計算方法では、数字を斜めに掛け算していくため、その様子が襷を交差させる形に似ていることから「たすき掛け」と呼ばれるようになりました。

ちなみに英語圏では「Cross Multiplication Method(交差掛け算法)」や「Diamond Method(ダイヤモンド法)」と呼ばれています。


どんなときにたすき掛けを使うの?

たすき掛けは、すべての因数分解で使うわけではありません。使うべき場面をしっかり理解しておきましょう。

たすき掛けを使う式の特徴

ax² + bx + c の形で、aが1ではない場合にたすき掛けを使います。

たとえば:

  • 2x² + 5x + 3
  • 3x² – 7x – 6
  • 6x² + 11x + 4

これらの式は、x²の前に2や3といった係数がついていますよね。こういう式をスムーズに因数分解するために、たすき掛けが活躍するんです。

たすき掛けを使わない場合

逆に、次のような式では基本的な公式を使った方が簡単です:

  • x² + 5x + 6 → 基本の因数分解(「かけて6、たして5」の組み合わせを探す)
  • x² – 9 → 平方の差の公式(a² – b² = (a+b)(a-b))
  • x² + 6x + 9 → 完全平方式((x+3)²)

x²の係数が1の場合は、わざわざたすき掛けを使わなくても簡単に解けることが多いです。


たすき掛けの基本的なやり方

それでは、実際にたすき掛けのやり方を見ていきましょう。

ここでは「3x² + 5x – 2」という式を例に、4つのステップで解説します。

ステップ1:x²の係数を分解する

まず、x²の係数(この場合は3)に注目します。

かけて3になる整数の組み合わせを考えましょう。

3 = 1 × 3
3 = 3 × 1

今回は「3」と「1」の組み合わせを使います。これを左側に縦に並べて書きます。

3
1

ステップ2:定数項を分解する

次に、定数項(この場合は-2)に注目します。

かけて-2になる整数の組み合わせを考えましょう。

-2 = 1 × (-2)
-2 = (-1) × 2
-2 = 2 × (-1)
-2 = (-2) × 1

複数の組み合わせがありますね。この中からうまくいくものを探していきます。

まずは「-1」と「2」の組み合わせを試してみましょう。これを右側に縦に並べます。

3    -1
1     2

ステップ3:斜めに掛け算する

ここが「たすき掛け」の名前の由来となる部分です!

図の数字を斜めに掛け算します:

  • 3 × 2 = 6
  • 1 × (-1) = -1
3    -1  →  3 × 2 = 6
  ×
1     2  →  1 × (-1) = -1

ステップ4:足し算して確認する

斜めに掛けた結果を足します:

6 + (-1) = 5

この答えが、元の式のxの係数(5)と一致しているかを確認します。

今回は5になったので、大成功!これでたすき掛けが成立しました。

答えを書く

最後に、たすき掛けの図から因数分解の答えを作ります。

縦に並んだ数字をそれぞれ1つのカッコにまとめます:

3    -1  →  (3x - 1)
1     2  →  (x + 2)

したがって、答えは (3x – 1)(x + 2) です!


もし計算が合わなかったらどうする?

たすき掛けをやってみて、足し算の結果がxの係数と合わない場合があります。その場合は、別の組み合わせを試す必要があります。

例:別の組み合わせを試す

さっきの例で、もし「1」と「-2」の組み合わせを選んでいたら:

3     1  →  3 × (-2) = -6
1    -2  →  1 × 1 = 1

足し算すると:-6 + 1 = -5

これは5ではないので、この組み合わせは不正解です。

こういう場合は、他の組み合わせを順番に試していくしかありません。何回か試行錯誤することで、正しい組み合わせが見つかります。

最初は時間がかかるかもしれませんが、練習を重ねれば、だんだんと早く正解を見つけられるようになりますよ!


実際に練習してみよう!例題3つ

理解を深めるために、いくつか練習問題をやってみましょう。

例題1:2x² + 7x + 3

ステップ1:x²の係数を分解
2 = 2 × 1

ステップ2:定数項を分解
3 = 3 × 1(または 1 × 3)

ステップ3:たすき掛けを試す

2    3  →  2 × 1 = 2
1    1  →  1 × 3 = 3

足し算:2 + 3 = 5 ← これは7ではない

別の組み合わせを試してみます。

2    1  →  2 × 1 = 2
1    3  →  1 × 1 = 1

あれ、まだ違いますね。数字の配置を変えてみましょう。

実は、2と1の位置を入れ替えると:

1    3  →  1 × 1 = 1
2    1  →  2 × 3 = 6

足し算:1 + 6 = 7 ← 成功!

答え:(x + 3)(2x + 1) または (2x + 1)(x + 3)

例題2:3x² – 10x + 8

ステップ1:x²の係数を分解
3 = 3 × 1

ステップ2:定数項を分解
8 = (-4) × (-2)(マイナスとマイナスをかけてプラス8)

ステップ3:たすき掛け

3    -4  →  3 × (-2) = -6
1    -2  →  1 × (-4) = -4

足し算:-6 + (-4) = -10 ← 成功!

答え:(3x – 4)(x – 2)

例題3:2x² – x – 6

ステップ1:x²の係数を分解
2 = 2 × 1

ステップ2:定数項を分解
-6 = (-3) × 2(または他の組み合わせ)

ステップ3:たすき掛け

2    -3  →  2 × 2 = 4
1     2  →  1 × (-3) = -3

足し算:4 + (-3) = 1 ← これは-1ではない

別の組み合わせを試します:

2     2  →  2 × (-3) = -6
1    -3  →  1 × 2 = 2

あれ、これも違いますね。配置を変えてみましょう:

2    -3  →  2 × 2 = 4
1     2  →  1 × (-3) = -3

うーん、まだ違う。もう一度:

1    -3  →  1 × 2 = 2
2     2  →  2 × (-3) = -6

これもダメですね。実は:

2     2  →  2 × (-3) = -6
     ×
1    -3  →  1 × 2 = 2

いや、正しくは:

2    -3  
1     2  

2×2=4、1×(-3)=-3なので、4-3=1

符号を調整して:

2     2  
1    -3  

2×(-3)=-6、1×2=2なので、-6+2=-4 ← まだ違う

実は正しい組み合わせは:

2    3  
1   -2  

たすき掛け:2×(-2)=-4、1×3=3
足し算:-4+3=-1 ← 成功!

答え:(2x + 3)(x – 2)


たすき掛けのコツとポイント

たすき掛けを上手に使いこなすためのコツをいくつか紹介します。

コツ1:必ず紙に書き出す

頭の中だけで考えようとせず、必ず紙に図を書いて計算しましょう。視覚的に確認することで、ミスを減らせます。

コツ2:マイナスの符号に注意

定数項がマイナスの場合、組み合わせの符号をしっかり考える必要があります。

  • マイナス × マイナス = プラス
  • プラス × マイナス = マイナス

この基本を忘れずに!

コツ3:複数の組み合わせを試す覚悟をする

最初の組み合わせで成功することもあれば、何回か試行錯誤が必要なこともあります。「失敗は成功のもと」です。根気よく試しましょう。

コツ4:検算を忘れずに

因数分解した答えを展開して、元の式に戻るか確認しましょう。これが最も確実な確認方法です。

たとえば(3x – 1)(x + 2)を展開すると:

3x × x + 3x × 2 + (-1) × x + (-1) × 2
= 3x² + 6x – x – 2
= 3x² + 5x – 2 ← 元の式に戻った!

コツ5:たくさん練習する

たすき掛けは、やればやるほど早く正解を見つけられるようになります。問題集などでたくさん練習して、経験値を積みましょう。


よくある質問:たすき掛けQ&A

Q1. たすき掛けと普通の因数分解、何が違うの?

A. 普通の因数分解(x²の係数が1の場合)は、「かけてc、たしてb」という組み合わせを探すだけで済みます。

しかし、x²の係数が1ではない場合(たとえば3x²)は、x²の係数と定数項の両方を分解して、さらに斜めに掛け算する必要があるんです。これがたすき掛けです。

Q2. なぜ斜めに掛け算するの?

A. 因数分解した結果(ax + b)(cx + d)を展開すると、acx² + (ad + bc)x + bd になります。

この「ad + bc」の部分、つまり斜めに掛けて足したものが、元の式のxの係数になるんです。だから斜めに掛け算して確認する必要があるわけですね。

Q3. 組み合わせが多すぎて、どれを試せばいいか分からない

A. 確かに、係数や定数項が大きい数だと、組み合わせがたくさんあって大変です。

コツとしては:

  • まず小さい数の組み合わせから試す
  • マイナスの符号に気をつける
  • 慣れてくると「この組み合わせは無理そう」という勘が働くようになります

Q4. たすき掛けができません。他の方法はないの?

A. はい、あります!二次方程式の解の公式を使って因数分解する方法もあります。

ax² + bx + c = 0 の解を解の公式で求めて、その解をα、βとすると、
ax² + bx + c = a(x – α)(x – β) と因数分解できます。

ただし、この方法は計算が複雑になることが多いので、たすき掛けの方が早いことが多いです。

Q5. 因数分解できない式もあるの?

A. はい、あります!整数の範囲では因数分解できない式も存在します。

たとえば x² + x + 1 は整数の範囲では因数分解できません。こういう場合は「因数分解できない」と答えるか、解の公式を使って実数や複素数の範囲で考えることになります。


たすき掛けの応用:少し難しい問題に挑戦

基本をマスターしたら、少し難しい問題にも挑戦してみましょう。

応用例:6x² + 11x + 4

x²の係数が6なので、組み合わせが増えます。

6 = 6 × 1 または 3 × 2
4 = 4 × 1 または 2 × 2

試行錯誤が必要ですが、正解は:

3    4  →  3 × 1 = 3
2    1  →  2 × 4 = 8

足し算:3 + 8 = 11 ← 成功!

答え:(3x + 4)(2x + 1)

複雑な式でも基本は同じ

たとえ係数が大きくても、基本的なやり方は変わりません。ただ試す組み合わせが増えるだけです。焦らず、一つひとつ確認していけば必ず解けます。


まとめ:たすき掛けをマスターしよう!

たすき掛けは、最初は難しく感じるかもしれません。でも、基本的な手順を理解して、たくさん練習すれば必ずできるようになります。

たすき掛けの基本手順:

  1. x²の係数を分解して左側に書く
  2. 定数項を分解して右側に書く
  3. 斜めに掛け算する
  4. 足し算してxの係数と一致するか確認する
  5. 一致すれば因数分解完成!

大切なポイント:

  • 必ず紙に図を書く
  • マイナスの符号に注意
  • 複数の組み合わせを試す覚悟を持つ
  • 検算を忘れずに
  • たくさん練習する

たすき掛けは、二次方程式や二次関数など、今後の数学学習でも頻繁に使う重要なテクニックです。

最初は時間がかかるかもしれませんが、練習を重ねるうちに、パッと正しい組み合わせが見つけられるようになります。焦らず、一歩ずつマスターしていきましょう!

数学は積み重ねが大切です。基本をしっかり身につければ、難しい問題も必ず解けるようになりますよ!

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