数学
高校生
解決済み

(1)(2)について、
a+b+c=0より、c=-(a+b)と変換していたのですが、どうやってこの形を思いつくのでしょうか。ひらめくしかないのか、地道に考えていくしかありませんか。
もし思いつくコツがありましたら教えていただきたいです。

□ 38a+b+c=0 のとき, 次の等式を証明せよ。 a22bc=62+c2 どうやってひらめく?地道に考えるしかない *(2) 2a2+bc=(a-b)(a-c) *(3) (b+c)(c+α)(a+b)+abc=0
不等式の証明

回答

✨ ベストアンサー ✨

模範解答とは方針が異なるかもしれませんが、
以下、なるべく具体的にお答えします

このくらいだと、基本的には、ひらめきとか思いつきはいりません
「考えていく」というほど検討する工程もありません

1つの等式a+b+c=0は、1文字を消すのに使うのが基本です
c = -(a+b)として代入に使えば、
cを完全に消すことが確実にできます

別にcを消さなくても、
a = -(b+c)としてaを消したって構いません
bでもいいです

また、あえてa+b = -cなどとして、
「a+b」のかたまりが出てきたら-cに変える、
とか、a+b+cのかたまりを作って0にする、
といった手法もありますが、
こちらは計画的に見通しをもってやる必要があるので、
少し高度になります(ここでは割愛します

----------
上の話とは別に、等式A=Bの証明は、
①Aを変形してBになることを示す
②Bを変形してAになることを示す
③A,Bそれぞれを変形して、同じものになることを示す
④A-Bを変形して、0になることを示す
など、いろいろな方針があります
示す等式を見極めて、どの方針が楽そうか考えてみるとよいです
慣れないうちは、どれもやってみて、比べるとよいでしょう

(1)は、c = -(a+b)としてcを消してもよいのですが、
cは左辺に1か所、右辺に1か所の、計2か所にあります
aに着目すると、左辺の1か所にしか出てこないので、
aを消すと楽です(代入が1か所で済むということ)

①の方針であれば、
(左辺) = a²-2bc = ( -(b+c) )²-2bc
= b²+2bc+c² -2bc = b²+c² = (右辺)
となって、スムーズに書けます
④でも大差ないですね

(2)は、どの文字も複数回登場するので、
どの文字を消しても大差なさそうな気がします
模範解答にならってc = -(a+b)でいきます

①や②だと、cをいったん消して
また復活させなくてはならないので、大変そうです
③でいきます

(左辺) = 2a²+bc = 2a²+b×(-(a+b)) = 2a²-ab-b²
(右辺) = (a-b)(a-c) = (a-b)a -(a-b)c
 ↑cを消すので、cは分配しない方が得です
= (a-b)a -(a-b)×(-(a+b)) = (a-b)a+(a-b)(a+b)
= a²-ab+a²-b² = 2a²-ab-b²
左辺と右辺が一致したのでOK

④でもきれいに示せますね
④はとにかく「=0」にもっていけばよいので、目標が明快です

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回答

コツとして求めているものを、
少し異なる視点から考えた結果です。

まず問題文に注目してください。
〜のとき、次の等式を証明せよ。

と書かれている場合、
〜を利用しないと解けない。
〜を利用する必要性がある。

と一瞬で気がつくこと。
ですね。
あとは、他の回答されている方々の通り、
です。

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解き方のパターンとかセオリーというものであって、ひらめきではなく、そのパターンのどれを使うか?という試行錯誤から選択しているだけです

「文字の数を減らす」というのはそのパターンの1つで、等式が1つあれば文字を1つ消去でき、等式が2つあれば文字を2つ消去できます

展開する、因数分解する、和と差の積、⋯ パターンを覚えること、どういう時にどのパターンを使うかを練習すること、ひらめきはあまり必要ないです

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「ひらめく」
これを思い違いをしている人が多いように感じます。

つまり、
「ひらめく」=「何もないところから思いつく」
と・・・
天才はそうかもしれませんが、
普通はそうではないと思っています。

「ひらめく」=「自分の引き出しから見つける」
と私は思っています。

引き出しに何も入っていない人は無理ですよね。
引き出しにたくさんものを入れる行動が必要です。
それが暗記だったり、一度こういうふうにして解いたことがあるなどです。

きつい言葉で言うと「覚えるのが苦手とかめんどくさいとか、
たくさん問題を解くのがしんどい」など、
基本的な努力を怠っている人ががよく使う印象です。

たくさん問題を解いて経験してください。
それが一番の近道です。

がんばってください。

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