公立高校入試対策 数学の必修事項・これだけ

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公立高校入試対策 数学の必修事項・これだけ
公立高校入試の数学では、公式を正確に覚えて使いこなすことが得点の鍵です。この記事では、入試に頻出する公式を重要度別に完全網羅しています。試験直前の最終確認にも役立てください。

1. 計算・式の展開・因数分解

★★★ 展開公式

(a + b)² = a² + 2ab + b²
(a – b)² = a² – 2ab + b²
(a + b)(a – b) = a² – b²
(x + a)(x + b) = x² + (a + b)x + ab
(ax + b)(cx + d) = acx² + (ad + bc)x + bd

★★★ 因数分解

a² + 2ab + b² = (a + b)²
a² – 2ab + b² = (a – b)²
a² – b² = (a + b)(a – b)
x² + (a + b)x + ab = (x + a)(x + b)
ma + mb = m(a + b) ← 共通因数でくくる

2. 平方根

★★★ 基本性質と有理化

√a × √b = √(ab)
√a ÷ √b = √(a/b)
(√a)² = a
√a² = |a|(絶対値)

【有理化】
1/√a = √a/a
1/(√a + √b) = (√a – √b)/(a – b)
1/(√a – √b) = (√a + √b)/(a – b)

★ 覚えておくと便利な数値

√2 ≒ 1.414 √3 ≒ 1.732 √5 ≒ 2.236 π ≒ 3.14

3. 2次方程式

★★★ 解の公式

ax² + bx + c = 0 のとき
x = ( -b ± √(b² – 4ac) ) / 2a

★★★ 解と係数の関係

x² + px + q = 0 の2つの解を α, β とすると

α + β = -p (解の和)
αβ = q (解の積)

【派生公式】
α² + β² = (α + β)² – 2αβ
α³ + β³ = (α + β)³ – 3αβ(α + β)
(α – β)² = (α + β)² – 4αβ
α²β + αβ² = αβ(α + β)
1/α + 1/β = (α + β)/(αβ)

4. 関数(1次・2次)

★★★ 1次関数

y = ax + b

傾き a = (y₂ – y₁)/(x₂ – x₁)

2点を通る直線:
y – y₁ = a(x – x₁)

★★★ 2次関数

y = ax²
y = a(x – p)² + q (頂点が (p, q))
y = ax² + bx + c (頂点のx座標は -b/(2a))

変化の割合(y = ax² で x = m から x = n まで)
= a(m + n)

5. 図形(平面図形)

★★★ 面積・周の長さ

三角形 = (底辺 × 高さ) / 2
平行四辺形 = 底辺 × 高さ
台形 = (上底 + 下底) × 高さ / 2
ひし形 = (対角線 × 対角線) / 2
円 = πr²
円周 = 2πr
扇形の面積 = πr² × (中心角/360°)
扇形の弧の長さ = 2πr × (中心角/360°)

★★★ 三平方の定理

直角三角形で c² = a² + b²(c は斜辺)

★★★ 特別な直角三角形

角度 辺の比
45°-45°-90° 1 : 1 : √2
30°-60°-90° 1 : √3 : 2

★★★ 円周角の定理

同じ弧に対する円周角は中心角の半分
同じ弧に対する円周角は等しい
半円の弧に対する円周角は 90°

6. 図形(立体図形)

★★★ 体積・表面積

図形 体積 表面積
直方体 縦×横×高さ 2(ab+bc+ca)
角柱・円柱 底面積×高さ 側面積+底面積×2
円柱 πr²h 2πrh + 2πr²
角錐・円錐 底面積×高さ÷3 側面積+底面積
円錐 πr²h÷3 πrl + πr²(lは母線)
4πr³÷3 4πr²

7. 相似・合同

★★★ 三角形の相似条件

① 3組の辺の比がすべて等しい
② 2組の辺の比とその間の角が等しい
③ 2組の角がそれぞれ等しい

★★★ 相似比と面積比・体積比

相似比が m : n のとき
面積比 = m² : n²  体積比 = m³ : n³

★★★ 三角形の合同条件

① 3組の辺がそれぞれ等しい
② 2組の辺とその間の角が等しい
③ 1組の辺とその両端の角が等しい

8. 角度・多角形

★★★ 内角・外角

三角形の内角の和 = 180°
三角形の外角 = 隣り合わない2つの内角の和
n角形の内角の和 = 180° × (n – 2)
n角形の外角の和 = 360°

9. 確率・統計

★★★ 確率

確率 = ある事柄の起こる場合の数 / すべての場合の数

0 ≦ 確率 ≦ 1

★★★ 統計の用語

用語 意味
平均値 データの合計÷データの個数
中央値(メジアン) 大きさ順に並べたときの中央の値
最頻値(モード) 最も多く現れる値
範囲 最大値-最小値
四分位範囲 第3四分位数-第1四分位数

10. その他重要公式

★★★ 速さ・距離・時間

速さ = 距離 ÷ 時間
距離 = 速さ × 時間
時間 = 距離 ÷ 速さ

★★ 濃度・割合・比

濃度(%) = (溶質 / 溶液) × 100
割合 = 比べる量 ÷ もとにする量
比の性質: a:b = c:d のとき ad = bc(内項の積=外項の積)

重要度別まとめ

★★★ 絶対暗記
  • 展開公式・因数分解
  • 2次方程式の解の公式
  • 解と係数の関係
  • 三平方の定理
  • 円の面積・円周
  • 円柱・円錐・球の体積と表面積
  • 相似比と面積比・体積比
★★ 必ず覚える
  • 有理化の公式
  • 変化の割合
  • 円周角の定理
  • 三角形の相似・合同条件
  • 多角形の内角の和
  • 確率の基本
★ できれば覚える
  • 特別な直角三角形の比
  • 統計の詳細用語
  • 因数分解の応用パターン

📝 得点アップのコツ
①公式は丸暗記ではなく「なぜそうなるか」を理解して覚える
②問題を解く前に使う公式を書き出す習慣をつける
③計算ミスを防ぐため、途中式を省略しない
④解と係数の関係は対称式の問題で特に重要。派生公式もセットで覚えよう
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