【中3数学】(a+b)^2=65、ab=16 のとき a^2+b^2 の値は?展開したら負けの超難問?

中3数学

今日の1問は、「展開したら負け」の中3数学です。
a と b を求めようとせず、公式をうまく使えば3秒で解けます♪

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今日の問題

(a + b)2 = 65、ab = 16 のとき、a2 + b2 の値を求めよ。

(a+b)²=65、ab=16のとき、a²+b²の値を求める問題の図

まずヒント

a と b の値を求める必要はありません。

(a + b)2 を展開すると、a2 + b2 と ab が出てきます。

解き方

ステップ1 (a+b)2 を展開する

(a + b)2 = a2 + 2ab + b2

ステップ2 a2 + b2 を取り出す

a2 + b2 = (a + b)2 − 2ab

ステップ3 数を入れる

a2 + b2 = 65 − 2 × 16 = 65 − 32 = 33

ステップ4 確かめる

(a − b)2 = (a + b)2 − 4ab = 65 − 64 = 1 なので、a − b = ±1 で、a と b は実際に存在します。

(a + b)2 + (a − b)2 = 2(a2 + b2) なので、a2 + b2 = (65 + 1) ÷ 2 = 33 となり、同じ答えです。

答え

33

a と b の値を求めなくても答えが出ます。

ひらめきで解く方法

「a + b」と「ab」が分かっているときは、a2 + b2 や (a − b)2 が、展開公式からすぐ求められます。

展開公式 (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 を、「向きを変えて」使うのがコツです。

間違えやすいところ

  • 2ab の「2」を忘れて 65 − 16 = 49 としない
  • a + b の値は √65 ですが、求めなくても答えは出ます
  • a2 + b2 は 65 − 2 × 16 = 33 です

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