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高校数学で答えが増えたとき、変形後の値を元の式で確かめる

高校数学で、計算は最後まで進んだのに、答えの一部が正しくないと言われることがあります。式を変形して出た値は、まだ元の条件を満たすか確認が必要な候補である場合があります。最後の数字だけでなく、どんな変形をしたかを振り返ってみましょう。

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たねこ・たねまきと考える:高校数学で答えが増えたとき、変形後の値を元の式で確かめる

元の式に必要な条件

説明用に、√(x+2)=xを実数の範囲で考えます。平方根の中が0以上であることに加え、左辺は0以上なので、右辺のxも0以上である必要があります。式を変形する前に、この条件を見ておくことが大切です。

出た値は候補として戻す

両辺を2乗するとx+2=x²となり、整理すると(x-2)(x+1)=0です。ここから2と-1が候補として出ます。しかし、-1を元の式へ入れると、左辺は1、右辺は-1で一致しません。元の式を満たすのは2です。

2乗の前後で条件を見る

この例では、2乗した後の式に合う値が、必ず元の式にも合うとは限りませんでした。変形後の計算を正しく行うことと、元の問題の答えを決めることを分けて確かめる必要があります。

割る式や分母が0にならないか

分母を払う変形では、分母が0にならない条件も確認します。ある式で割る場合には、その式が0の可能性を落としていないかを見る必要があります。すべての変形に同じ注意を当てはめるのではなく、その操作に必要な条件を確かめましょう。

変形した操作を短く残す

復習では、解答の最後へ確認を書き足すだけでなく、変形した行に何をしたかを短く残してみます。2乗した、分母を払った、ある式で割った。その記録があると、後でどの条件へ戻るかを探しやすくなります。

元の条件へ戻る練習

家庭で答えが合わないときも、すぐ計算ミスと決めつけず、「この値を元の式に入れるとどうなる?」「途中で条件を追加していない?」と一緒に見てみてください。式の形を変える練習と、元の条件へ戻る練習をつなげていきましょう。

例でもう一度確かめる

候補を元の式へ戻す確認は、左右を別々に計算すると見やすくなります。説明用の式√(x+2)=xで比べてみましょう。

候補のx元の左辺元の右辺一致するか
2√4=22一致する
-1√1=1-1一致しない

2乗後の式で計算し直すだけでは、同じ条件の確認を繰り返すことになります。戻る先を元の式にすることが大切です。候補を外した理由まで残すと、単に答えを減らしたのではなく、何の条件を確かめたかが分かります。

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