中学数学
中学数学を、順番に。
単元の中はレベル1から並んでいます。上から進めば、前に習ったことが 次に効いてくる順です。
12講座
式の計算
まとめられるのは、文字の部分が完全に同じ項だけ。この一線が引けていれば、加減も乗除も同じ手順で進む。つまずくのは −のかっこと分数で、−のかっこは中の符号を全部変え、式の計算では分母を払わず通分するだけ——この2つが、いちばん多い誤りになる。
文字式の利用
つまずくのは計算ではなく、書き方のほう。「〜を n とすると」から始まる4行の型を持っていれば、あとは中身を入れるだけになる。いちばん多い失点は、3n + 3 で止めてしまうこと——3(n + 1) までくくって、はじめて「3の倍数」と言える。
連立方程式
文字が2つなら、式も2本。1本では解が無数にあり、2本そろってはじめて1組に決まる。解き方は式の形で決まり、「x = 〜」の形があれば代入法、なければ加減法。迷ったら加減法でよく、どんな形にも使える。
一次関数とグラフ
一次関数は y = ax + b の形で、比例は b = 0 の場合。変化の割合はいつも a に等しく、グラフでは「右へ1進むと上へ a 進む」傾きになる。b は y 軸との交点で、切片と傾きが決まれば直線が1本に決まる。増え方が一定だから、グラフは曲がらず直線になる。
一次関数と方程式
二元一次方程式の解を並べると、1本の直線になる。ax + by = c は y について解くか、2つの切片を出せばグラフがかける。連立方程式の解は2直線の交点で、傾きがちがえば1組、傾きが同じなら切片で平行か一致に分かれる。
一次関数の利用
文章から式を作るときにさがすのは2つだけ——「1あたり、いくつ増えるか」が a、「はじめ、いくつか」が b。傾きは場面によって速さや単価になり、切片ははじめの位置や基本料金になる。途中でようすが変わればグラフは折れ線になり、区間ごとに別の式になる。
平行と合同
角の名前は場所で決まり、等しくなるのは平行なときだけ。「平行だから角が等しい」(性質)と「角が等しいから平行」(条件)は向きが逆で、証明で使うのは条件のほう。内角の和180°は、平行線を引いて錯角で角を集めれば作り直せる。
証明
証明は、だれが読んでも同じ結論にたどりつくように書いたもの。仮定から出発し、定義・性質・条件を理由にして結論へ着く。合同は目的ではなく橋で、対応する辺や角まで戻って終わる。測るのはその図1つ、証明はあてはまるすべての図の話。
図形の性質と証明 三角形
二等辺三角形の道具は「2辺が等しい→2角が等しい」(性質)と「2角が等しい→2辺が等しい」(条件)の両向きをもつ。頂角の二等分線は4つの言い方が同じ1本で、1回引くだけで角・中点・垂直の3つが手に入る。直角三角形には、斜辺を使う専用の合同条件が2つある。
図形の性質と証明 四角形
平行四辺形の定義は「2組の対辺が平行」だけで、対辺・対角・対角線の性質はそこから出てくる。なる条件は5つあり、5つめだけが「1組の対辺が平行でかつ等しい」。長方形は角、ひし形は辺でしぼった平行四辺形で、対角線の中点・長さ・垂直の3つを見れば種類が決まる。
場合の数と確率
場合の数は「もれなく、重なりなく」数える。樹形図は順番を決めて枝を伸ばす道具で、2つなら表が速い。確率は「あてはまる場合 ÷ 全部の場合」だが、この式が使えるのは同様に確からしいときだけ。同じ色の玉も1つずつ区別するのは、その前提をそろえるため。
箱ひげ図とデータの活用
四分位数は、データを4等分する3つの数。求め方は中央値を2回とるだけで、全体の中央値・前半の中央値・後半の中央値にあたる。箱ひげ図は5数要約だけでかけるので、個数や平均値や山の形は読み取れない。四分位範囲は真ん中の半分の広がりで、極端な値に強い。