二次方程式の予想問題5問——つまずきやすいミスを1問ずつ解説
二次方程式は、北辰テストでは第5回(10/11)で初めて出題範囲に入る単元です(当サイトが2023〜2026年度の出題構成を集計した結果。→ テスト範囲)。習ったばかりの単元なので、計算の手順そのものより「やってはいけない変形」で点を落とす人が多いところです。全国の中学生がつまずきやすいポイントを5問にしぼり、1問ずつ「なぜそのミスが起きるか」まで解説しました。
- 文字で割らない(解が1つ消える)
- ( )² = 数 は ± を忘れない
- 因数分解で解けるのは「=0」のときだけ
- 解の公式は「約分は分子の全部の項で」
- 文章題は「解の検討」で答えを1つにしぼる
問題(まず自分で解いてみよう)
- x² = 6x を解きなさい。
- (x − 3)² = 7 を解きなさい。
- (x − 1)(x − 4) = 4 を解きなさい。
- x² + 6x + 4 = 0 を解きなさい。
- 縦の長さより横の長さが 3cm 長い長方形があります。この長方形の面積が 40cm² のとき、縦と横の長さをそれぞれ求めなさい。
目安:問題1〜3は1問1分、問題4・5は1問3分。解き終わったら、下の「答えと解説を見る」を開いて確かめましょう。
答えと解説
問題1
x² = 6x を解きなさい。
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答え:x = 0, 6
考え方:右辺の 6x を左辺に移して「=0」の形にしてから、共通因数 x でくくります。
解き方:x² − 6x = 0 → x(x − 6) = 0 → x = 0 または x − 6 = 0 → x = 0, 6
よくあるミス:両辺を x で割って「x = 6」だけを答えてしまうミスです。x が 0 かもしれないので、x で割ることはできません(0 で割ることになるため)。割ると x = 0 という解がひとつ消えてしまいます。二次方程式は、文字で割らずに「=0」にして因数分解、と覚えておきましょう。
問題2
(x − 3)² = 7 を解きなさい。
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答え:x = 3 ± √7
考え方:( )² = 数 の形なので、展開せずに平方根で解くのが一番早い形です。
解き方:x − 3 = ±√7 → x = 3 ± √7
よくあるミス:① 「x − 3 = √7」と+だけにして、解を1つ落とすミス。2乗して7になる数は √7 と −√7 の2つあります。② 先に展開して x² − 6x + 2 = 0 にしてから解の公式を使うと、答えは同じでも計算が長くなり、ミスが増えます。( )² = 数 を見たら、展開しないのがコツです。
問題3
(x − 1)(x − 4) = 4 を解きなさい。
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答え:x = 0, 5
考え方:右辺が 0 ではないので、このままでは「どちらかが 0」という考え方が使えません。いったん展開して整理します。
解き方:x² − 5x + 4 = 4 → x² − 5x = 0 → x(x − 5) = 0 → x = 0, 5
よくあるミス:「x − 1 = 4 または x − 4 = 4」として x = 5, 8 と答えるミスです。かけ算の答えが 0 のときは「どちらかが 0」と言えますが、かけ算の答えが 4 のときは、2数の組み合わせが無数にあるので同じ考え方は使えません。因数分解で解けるのは「=0」のときだけです。
確かめ:x = 0 なら (−1)×(−4) = 4、x = 5 なら 4×1 = 4 で、どちらも成り立ちます。
問題4
x² + 6x + 4 = 0 を解きなさい。
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答え:x = −3 ± √5
考え方:かけて 4、たして 6 になる整数の組が見つからないので、因数分解はできません。解の公式を使います。
解き方:a = 1、b = 6、c = 4 を解の公式 x = {−b ± √(b² − 4ac)} ÷ 2a に入れると、
x = {−6 ± √(36 − 16)} ÷ 2 = (−6 ± √20) ÷ 2 = (−6 ± 2√5) ÷ 2 = −3 ± √5
よくあるミス:① √20 を 2√5 に直さずに答えてしまう。② 2√5 にしたあと、分子の −6 だけ(または 2√5 だけ)を 2 で割ってしまう。分母の 2 は、分子の全部の項を割るので、−6 ÷ 2 と 2√5 ÷ 2 の両方を計算します。③ b² − 4ac の計算で、b がマイナスのときに b² の符号を間違える(今回は b = 6 ですが、b = −6 でも b² = 36 です)。
別の解き方:x² + 6x = −4 として両辺に 9 を足すと (x + 3)² = 5 となり、問題2と同じ形で x + 3 = ±√5 → x = −3 ± √5 と解けます。
問題5
縦の長さより横の長さが 3cm 長い長方形があります。この長方形の面積が 40cm² のとき、縦と横の長さをそれぞれ求めなさい。
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答え:縦 5cm、横 8cm
考え方:わからない長さを x とおいて、面積の式をつくります。
解き方:縦を x cm とすると、横は (x + 3) cm。面積が 40cm² なので x(x + 3) = 40 → x² + 3x − 40 = 0 → (x + 8)(x − 5) = 0 → x = −8, 5。
長さは正の数なので x = −8 は問題に合いません。x = 5 より、縦 5cm、横 8cm。
よくあるミス:① 方程式の解の x = −8, 5 をそのまま答えにしてしまうミス。文章題では、出てきた解が問題の条件(長さは正の数、人数は自然数など)に合うかを確かめる「解の検討」が必要です。答案にも「x > 0 だから x = 5」と一言書いておくと安心です。② 求めたのは縦だけなので、横 8cm の答え忘れにも注意しましょう。
確かめ:5 × 8 = 40cm² で、横は縦より 3cm 長くなっています。
二次方程式の解き方は3つ。どれを使うか
| 式の形 | 使う解き方 | この記事の問題 |
|---|---|---|
| ( )² = 数、x² = 数 | 平方根で解く | 問題2 |
| 「=0」にすると因数分解できる | 因数分解で解く | 問題1・3・5 |
| 因数分解できない | 解の公式 | 問題4 |
迷ったら、①まず「=0」の形に整理する → ②因数分解を試す → ③できなければ解の公式、の順で考えると、どの問題にも対応できます。
あわせて読みたい
- ほかの単元の予想問題(5問・解説つき) → 単元別予想問題の一覧
- 第5回で増える単元の一覧 → 北辰テストのテスト範囲
- 5教科の予想問題(PDF) → 北辰テスト 予想問題
- 数学の予想問題の解説 → 第5回 数学 予想問題(A版)の解説
よくある質問
二次方程式は北辰テストの何回目から出題されますか?
当サイトが2023〜2026年度の北辰テスト(中3)の出題構成を集計した範囲では、第5回で初めて出題されています。正式な出題範囲は北辰図書の案内で確認してください。
二次方程式で一番多いミスは何ですか?
両辺を x で割って x = 0 の解を落とすミス、( )² = 数 で ± を忘れるミス、解の公式で分子の一部だけを約分するミスが代表的です。この記事の問題1・2・4で練習できます。
解の公式と因数分解はどう使い分けますか?
まず「=0」の形に整理して因数分解を試し、かけて定数項・たして x の係数になる整数の組が見つからなければ解の公式を使います。( )² = 数 の形なら平方根で解くのが最短です。
問題はすべて当サイトのオリジナルです。答えは計算で検算済みです。「北辰テスト」は北辰図書株式会社の商標です。当サイトは北辰図書株式会社・埼玉県教育委員会・各高等学校とは関係のない非公式の学習支援サイトです。
