• ベストアンサー

証明の答えが解りません

多項式、因数分解の「式の計算の利用」の問題です。 ★2つの続いた偶数では、大きい偶数の2乗から小さい偶数の2乗をひいた差は、それら2つの数の間の奇数の4倍になることを証明しなさい。 この証明の解き方と答えを教えて下さい。中学3年の数学です。

noname#96924
noname#96924

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • rodem2009
  • ベストアンサー率100% (2/2)
回答No.4

すみません、自然数はnでしたね^^; しかも大きい偶数で問題が始まっているので大きい偶数をnとすると、小さい偶数はn-2でした。

noname#96924
質問者

お礼

ありがとうございます★

その他の回答 (3)

  • rodem2009
  • ベストアンサー率100% (2/2)
回答No.3

あくまで参考程度に。 小さい偶数をxとすると、大きい偶数はx+2「例えば 6と8で8は6+2 2つの数の間の奇数はx+1 6と8で間の7は6+1」 「大きい偶数の2乗(x+2)^2」※^はべき乗の記号です。 「小さい偶数の2乗 x^2」 大きい偶数の2乗から小さい偶数の2乗をひいた差は (x+2)^2-x^2=(x^2+4x+4)-x^2            =4x+4            =4(x+1) よって成り立つ。「間の奇数x+1の4倍」 「」の中は補足ですので答案には必要ありません。

noname#96924
質問者

お礼

詳しい回答ありがとうございます★

noname#157406
noname#157406
回答No.2

大きい偶数を2n,小さい偶数を2n-2とおくと(nは任意の整数) (2n)^2-(2n-2)^2 =4n^2-4n^2+8n-4 =4(2n-1) よって~ こゆ問題はとりあえず文字使った数字でおいてから実際に計算するのが定石です。

noname#96924
質問者

お礼

わかりました★ありがとうございます!

  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)
回答No.1

二つの連続した偶数は2n、2n+2と表わすことができます。それらの間にある奇数は2n+1ですね。 題意より  (2n+2)^2-(2n)^2=(4n+2)*2 ですね(二乗の差の公式より)。  これは8n+4なので、上記の奇数の4倍ですね。  まずは題意に沿って式を作ってみることです。

noname#96924
質問者

お礼

ありがとうございます!試してみます*

関連するQ&A

  • 因数分解について教えて下さい。

    数学が苦手な中3です。 因数分解でわからないところがあります。 [x^2+2ax+a^2とx^2-2ax+a^2の公式]という項目にある 「x^2+6x+9を因数分解しなさい」という問題はなんとか理解できたのですが、 「4x^2-12x+9を因数分解しなさい」という問題が理解できません。 答えには、 4x^2-12x+9 =(2x)^2-2×3×(2x)+3x^2 =(2x-3)^2 とあるのですが、なぜこうなったのか全く理解できません。 解き方を教えて下さい。 それと、因数分解の「式の利用」というところの、 問1「次の■に当てはまる数を書き入れ、計算の答えを求めろ」   101^2=(100+1)^2    =100^2+2×■×■+■^2   =■ 問2「情報公式や因数分解を利用して、次の計算をしろ」   (1)99^2 (2)51×49 (3)81^2-80^2 の解き方がわかりません・・・。 最後に、「6、7、8のような連続する3つの整数では、中央の数の2乗から1をひいた差は、残りの2数の積に等しくなる。このことを証明しろ」と言う問題は、単純に 7^2-1=48 6×8=48 よって、中央の数の2乗から1をひいた差は、残りの2数の積に等しくなる。 これで良いのでしょうか? ご教授のほど、よろしくお願いします。

  • コラッツの予想ははずれた。

    ある数が奇数なら、3を掛けて1を足す。ある数が偶数なら2で割る。計算結果が奇数なら、また3を掛けて1を足す。偶数なら、また2で割る。その計算を続けて行くと、ありとあらゆる数から始めても、最後は全て4→2→1→4→2→1の繰り返しになるのではないかと、コラッツは予想しました。 計算値が次第に小さくなって行くと、必ず最終的には4→2→1の繰り返しになってしまいます。従って、計算値が、無限に大きくなって行く様な始まりの数があれば、必ずしも4→2→1の繰り返しにはならないことが証明されます。 最初の数が奇数(X)の場合、3を掛けて1を足すと、X(奇数)×3(必ず奇数)+1=Y(必ず偶数)となります。従って、Yは偶数なので、次の計算は必ず割る2となります。よって、幾ら計算値をどんどん大きくしていこうとしても、X(奇数)×3+1=Y(偶数)→Y(偶数)÷2=Z(奇数)、Z(奇数)×3+1=O(偶数)、O(偶数)÷2=P(奇数)と、奇数→偶数の繰り返し以上には、計算値は大きくなっては行かないことが分かります。つまり、(ある奇数×3+1)÷2の計算結果が、必ず奇数であれば、計算値は無限に大きくなって行き、必ずしも最後は4→2→1の繰り返しとはならないことが証明されます。  では、その様な始まりの奇数Xがあるか否か、エクセルを使って検証してみましょう。列Aに上の行から順番に、1・3・5・7・9・11・・・・と奇数を入力してください。列Bに上から順に「=(A1×3+1)/2」「=(A2×3+1)/2」「=(A3×3+1)/2」・・・・と、左のA列の奇数を3倍して1を足し2で割る数式を入力します。列Cに上から順に「=(B1×3+1)/2」「=(B2×3+1)/2」「=(B3×3+1)/2」・・・・B列のセルの計算値を、更に3倍して1を足し2で割る数式を入力します。同様の式をD列・E列・F列・・・に入力して行き、どんどん3倍して1を足し2で割る計算を行います。 この結果、全ての列の計算値が奇数となるものがあれば、計算値は無限に大きくなって行きます。そこで、各列において奇数が出現する様子を見てみましょう。B列では、上から2回に1度5・11・17・23・29・35・・と奇数が現れます。C列では、4回に1度17・35・53・71・89・107・125・・・と奇数が現れます。D列では8回に1度53・107・161・215・269・323・・・と奇数が現れます。E列では、16回に1度161・323・485・647・809・・・と奇数が現れます。F列では、32回に1度485・971・1457・1943・2429・2915・・・と奇数が現れます。G列では、64回に1度1457・2915・4373・5831・7289・・・・と奇数が現れます。以後同様に、H列では128回に1度、I列では256回に1度、J列では512回に1度奇数が現れます。 ここまでの計算で、奇数が連続するのは、512行目の1,023・1,535・2,303・3,455・5,183・7,775・11,663・17,495・26,243・39,365の1つです。3倍して1を足し2で割る計算をn回行えば、全ての計算値が奇数になるものは、2のn乗分の1に減少していきます。この事実は、簡単に証明出来るでしょう。 従って、計算を行えば行う程、計算値が奇数の連続になるものは1/2・1/4・1/8・1/16・1/32・・どんどん半分に減少していきます。しかし、無限の数の中では、2のn乗分の1は決して0にはなりません。3倍して1を足し2で割る計算をn回する場合、1から数えて2のn乗番目の奇数(又はその倍数番目の奇数)から始めると、n回の計算結果全てが奇数となります。計算値は大きくなる一方で、4→2→1の繰り返しにはなりません。 有限の数の範囲内では、計算値がその範囲を超えるまで計算を行っていけば、奇数が連続しなくなります。しかし、無限の数の中では、常に先に2のn乗番目の奇数があります。それは(1+2×2のn乗)で表現される数値で、尽きることはありません。そのnを∞にした数値から始めれば、無限に計算を繰り返しても4→2→1の繰り返しにはなりません。 少なくとも1組は、永遠に奇数が連続し数値が大きくなっていく組み合わせが存在します。従って、コラッツの予想は残念ながら誤っています。

  • コラッツの予想ははずれました。-

    ある数が奇数なら、3を掛けて1を足す。ある数が偶数なら2で割る。計算結果が奇数なら、また3を掛けて1を足す。偶数なら、また2で割る。その計算を続けて行くと、ありとあらゆる数から始めても、最後は全て4→2→1→4→2→1の繰り返しになるのではないかと、コラッツは予想しました。 計算値が次第に小さくなって行くと、必ず最終的には4→2→1の繰り返しになってしまいます。従って、計算値が、無限に大きくなって行く様な始まりの数があれば、必ずしも4→2→1の繰り返しにはならないことが証明されます。 最初の数が奇数(X)の場合、3を掛けて1を足すと、X(奇数)×3(必ず奇数)+1=Y(必ず偶数)となります。従って、Yは偶数なので、次の計算は必ず割る2となります。よって、幾ら計算値をどんどん大きくしていこうとしても、X(奇数)×3+1=Y(偶数)→Y(偶数)÷2=Z(奇数)、Z(奇数)×3+1=O(偶数)、O(偶数)÷2=P(奇数)と、奇数→偶数の繰り返し以上には、計算値は大きくなっては行かないことが分かります。つまり、(ある奇数×3+1)÷2の計算結果が、必ず奇数であれば、計算値は無限に大きくなって行き、必ずしも最後は4→2→1の繰り返しとはならないことが証明されます。  では、その様な始まりの奇数Xがあるか否か、エクセルを使って検証してみましょう。列Aに上の行から順番に、1・3・5・7・9・11・・・・と奇数を入力してください。列Bに上から順に「=(A1×3+1)/2」「=(A2×3+1)/2」「=(A3×3+1)/2」・・・・と、左のA列の奇数を3倍して1を足し2で割る数式を入力します。列Cに上から順に「=(B1×3+1)/2」「=(B2×3+1)/2」「=(B3×3+1)/2」・・・・B列のセルの計算値を、更に3倍して1を足し2で割る数式を入力します。同様の式をD列・E列・F列・・・に入力して行き、どんどん3倍して1を足し2で割る計算を行います。 この結果、全ての列の計算値が奇数となるものがあれば、計算値は無限に大きくなって行きます。そこで、各列において奇数が出現する様子を見てみましょう。B列では、上から2回に1度5・11・17・23・29・35・・と奇数が現れます。C列では、4回に1度17・35・53・71・89・107・125・・・と奇数が現れます。D列では8回に1度53・107・161・215・269・323・・・と奇数が現れます。E列では、16回に1度161・323・485・647・809・・・と奇数が現れます。F列では、32回に1度485・971・1457・1943・2429・2915・・・と奇数が現れます。G列では、64回に1度1457・2915・4373・5831・7289・・・・と奇数が現れます。以後同様に、H列では128回に1度、I列では256回に1度、J列では512回に1度奇数が現れます。 ここまでの計算で、奇数が連続するのは、512行目の1,023・1,535・2,303・3,455・5,183・7,775・11,663・17,495・26,243・39,365の1つです。3倍して1を足し2で割る計算をn回行えば、全ての計算値が奇数になるものは、2のn乗分の1に減少していきます。この事実は、簡単に証明出来るでしょう。 従って、計算を行えば行う程、計算値が奇数の連続になるものは1/2・1/4・1/8・1/16・1/32・・どんどん半分に減少していきます。しかし、無限の数の中では、2のn乗分の1は決して0にはなりません。3倍して1を足し2で割る計算をn回する場合、1から数えて2のn乗番目の奇数(又はその倍数番目の奇数)から始めると、n回の計算結果全てが奇数となります。計算値は大きくなる一方で、4→2→1の繰り返しにはなりません。 有限の数の範囲内では、計算値がその範囲を超えるまで計算を行っていけば、奇数が連続しなくなります。しかし、無限の数の中では、常に先に2のn乗番目の奇数があります。それは(1+2×2のn乗)で表現される数値で、尽きることはありません。そのnを∞にした数値から始めれば、無限に計算を繰り返しても4→2→1の繰り返しにはなりません。 少なくとも1組は、永遠に奇数が連続し数値が大きくなっていく組み合わせが存在します。従って、コラッツの予想は残念ながら誤っています。

  • 式の計算の利用について

    中3です。 明日、テストなので回答を早く、くださると嬉しいです。 答え方に分からないことがあったので質問します。 今、因数分解や展開を使った証明をしています。 例えば、2つの連続した奇数の積に1を足すと4の倍数になる。 って言われたら式を書いて証明します。 そこまでは出来ますが…最終的には、 『したがって4nの2乗は、4の倍数になる』 なのか、『よって、2つの連続した奇数の積に1を足すと4の倍数になる。』 と書けばいいのか迷っています。 数学の先生の採点は細かいので…。 よろしくお願いします。

  • 高専の数学1の問題集で

    高専1年です。 高専の数学1の問題集の因数分解の問題で、どうしてもわからない問題があります。解き方を教えてください。 問題1.16次の式をAの2乗-Bの2乗の形に直して因数分解せよ。 (1)xの4乗+4 答:(xの2乗+2x+2)(xの2乗-2x+2) 答えはのっているのでわかるのですが、どうしてこの答えになるのかが分りません。

  • 数学の偏差値

    数学の偏差値がなかなか上がりません(北辰) 60いくのがやっとです。目指すは70以上です 数学は好きなんですけど・・・苦手なところがいっぱいあってなかなか上がりません ちなみに式の計算(多項式や因数分解)など一学期にやる数学は好きですけど 比例 反比例 一次関数 図形全般 証明が苦手です どうすればあがりますか?? できれば 次の北辰まで克服したいと思います。 回答お願いします

  • 数学A『組合せ』の問題で解いたのですが、答えが分からない問題が有ったの

    数学A『組合せ』の問題で解いたのですが、答えが分からない問題が有ったので○×と違っていればヒントを下さい。 ◎1から15までの数を1つずつ書いたカード15枚の中から5枚を選ぶとき,3枚は偶数,2枚は奇数であるような選び方は何通りか。 15枚の中に偶数7枚,奇数8枚あるから8C2と7C3を計算し×(かける)たら答え780枚になりました。 ◎赤,青を含む12色(全て違う色)の絵の具から5色を選ぶとき,赤,青をともに含むような選び方は何通りか。 12色から確定の赤,青を引くと10色になり、10色と確定の赤,青(2色)を式に10C2を解いて45色になりました。夏休み入り今すぐ知りたいので、即回答をお願い致します。

  • ゴールドバッハの予想? 素人に難しさを教えてください。

    「2より大きい偶数は2つの奇数で表せる」というのがゴールドバッハの予想ですが、 単純に考えて、素数は奇数の一部ということで、 奇数+奇数=偶数 ↓ 素数+素数=偶数 と、こんな簡単に証明できないのでしょうか? 私は数学が苦手です。 数学者の気持ち(考えているレベル)が知りたいのですが、 上の証明が数学的にダメな点をご指摘ください。 数学の専門家にお聞きしたいです。

  • 質問です。

    質問です。 数学の問題です。 教えてください。 ~式の計算の利用~ (1) (1)連続する3つの整数のそれぞれの2乗の和から5をひいた数は、もっとも大きい数と最も小さい数の積の3倍に等しくなる。このことを証明しなさい。 (2)6²-2²=32,12²-8²=80のように、1つおきに続く2つの偶数では、大きい方の数の2乗から小さい方の数の2乗をひいた差は、16の倍数になる。このことを証明しなさい。 (2)x+y=-6、xy=5のとき、次の問いに答えなさい。 (1)x²+y²=(x+y)-「ア」xyとなる。アにあてはまる数を求めなさい。 (2)(1)から、x²+y²の値を求めなさい。 (3)a=1/6、b=1のとき、(a+b)(a-b)+(3a+b)²-4a²の値を求めなさい。 (4)501×505-499²+496²をくふうして計算しなさい。

  • 数学

    整数を係数とする多項式が有理数を係数とする多項式の積に因数分解できるなら、整数を係数とする多項式の積に因数分解できる というのが分からないのですが、なんでですか?証明お願いします。