大学入学共通テスト(数学) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問1 (数学Ⅰ・数学A(第1問) 問1)

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問題

大学入学共通テスト(数学)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問1(数学Ⅰ・数学A(第1問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

以下( アイ )に当てはまるものを選べ。

〔1〕実数a,b,cが

a+b+c=1・・・・・①

および

a2+b2+c2=13・・・・・②

を満たしているとする。

(1)(a+b+c)2を展開した式において、①と②を用いると

ab+bc+ca=( アイ )

であることがわかる。よって

(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=( ウエ )

である。
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この過去問の解説 (1件)

01

乗法公式 (x+y)2 = x2+2xy+y2

これを利用します。

 

aとbを1つのかたまりと見て展開すると

(a+b+c)2

= { (a+b)+c }2

= (a+b)2+2(a+b)c+c2

= a2+2ab+b2+2ac+2bc+c2

= a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca 

したがって

(a+b+c)2 = a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca です。

 

この式の左辺に①を代入すると

(a+b+c)2 = 12 = 1 になります。

この式の右辺に②を代入すると

a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca

= 13+2(ab+bc+ca) になります。

なので 1 = 13+2(ab+bc+ca) という式ができます。

 

この式を移項すると

2(ab+bc+ca) = −12

両辺を2で割ると

ab+bc+ca = −6

 

よって、 ab+bc+ca = −6 が正解です。

 

選択肢1. −3

誤りです。

選択肢2. −4

誤りです。

選択肢3. −5

誤りです。

選択肢4. −6

正解です。

まとめ

文字が3つもありますが、aとbを1つのかたまりと見て乗法公式を使えば、簡単に展開することができます。

数字でくくって ab+bc+ca のかたまりを作れるかもポイントです。

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