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単項式の乗除 ── 文字どうし・累乗の計算

単項式どうしの掛け算は、係数は係数で、文字は文字で計算するのがコツ。累乗のときに使う公式 x^a × x^b = x^(a+b) を確実に使えるようになりましょう。

単項式の乗法

公式
単項式の乗法
係数どうしを掛け、文字どうしを掛ける。同じ文字は 累乗の指数を足す
例1:3x × 4y

係数:3 × 4 = 12

文字:x × y = xy

12xy

例2:2a × 5a

係数:2 × 5 = 10

文字:a × a = a²

10a²

例3:3x² × 2x

係数:3 × 2 = 6

文字:x² × x = x³(指数 2+1=3)

6x³

累乗の指数のルール

公式
累乗の積
x^a × x^b = x^(a+b)(同じ文字を掛けるとき、指数は 足す

単項式の除法

ルール
分数の形にして約分する
単項式どうしの除法は、まず 分数の形に直す。係数、同じ文字をそれぞれ約分して、残ったものを答えにする。
例4:6a² ÷ 2a

係数:6 ÷ 2 = 3

文字:a² ÷ a = a^(2−1) = a

3a

例5:分数の形で書く

15x²y ÷ 3xy = 15x²y / (3xy)

= 5x(係数:15/3=5、x²/x=x、y/y=1)

例6:12a²b ÷ (−4ab)

分数にする:12a²b / (−4ab)

係数:12 ÷ (−4) = −3

文字:a²/a = a、b/b = 1

−3a

累乗の指数(除法)

公式
累乗の商
x^a ÷ x^b = x^(a−b)(指数は 引く

乗法と除法が混ざるとき

例7:8a²b ÷ 2a × 3b

左から順に:(8a²b ÷ 2a) × 3b

= 4ab × 3b

= 12ab²

例8:分数1本にして計算

8a²b ÷ 2a × 3b = (8a²b × 3b) / 2a

= 24a²b² / 2a

= 12ab²

除法が混じる式では、分数の形にすると約分の見落としが減る。

つまずきポイント:左から順に計算する
  • 8a²b ÷ 2a × 3b は、8a²b ÷ (2a × 3b) ではない。
  • ÷ の後ろだけを分母に入れたいときは、かっこが必要。
  • 迷ったら、乗法と除法を左から順に、または分数1本に直して計算する。

累乗の累乗

公式
累乗の累乗
(x^a)^b = x^(ab)(指数は 掛ける
例9:(3x²)³

= 3³ × x^(2·3) = 27x⁶

つまずきポイント:3つのルール
  • x^a × x^b = x^(a+b) ← 足す
  • x^a ÷ x^b = x^(a−b) ← 引く
  • (x^a)^b = x^(ab) ← 掛ける
  • 混同しないように!

単項式の乗除を安定させる分解

  • 係数、文字、符号を分けて計算する。
  • 同じ文字の積は指数を足す。x²×x³=x⁵。
  • 同じ文字の商は指数を引く。x⁵÷x²=x³。
  • 除法は、逆数をかける形に直すと分数や符号のミスが減る。
例:12a³b² ÷ (−3ab)

係数は 12÷(−3)=−4。文字は a³÷a=a²、b²÷b=b。

答えは −4a²b。

練習問題

問題1(乗法)
  1. 2x × 5y
  2. 3a × 4a
  3. 2x² × 3x³
  4. (−4a) × (5b)
答えを見る

(1) 10xy (2) 12a² (3) 6x⁵ (4) −20ab

問題2(除法)
  1. 10x² ÷ 2x
  2. 12a³ ÷ 4a
  3. 15xy ÷ 3x
  4. 18a²b ÷ (−6ab)
答えを見る

(1) 5x (2) 3a² (3) 5y (4) −3a

問題3(累乗)
  1. (2x)³
  2. (3a²)²
  3. (−x²)³
  4. 12x²y ÷ 3x × (−2y)
答えを見る

(1) 8x³ (2) 9a⁴ (3) −x⁶ (4) −8xy²

まとめ

  • 単項式の乗法:係数は係数、文字は文字で計算。
  • 同じ文字の累乗:指数を 足す(乗法)/引く(除法)。
  • 累乗の累乗:指数を 掛ける
  • 単項式の除法:分数の形にして、係数と文字を約分する。
  • マイナスの符号にも注意。