3乗の因数分解で迷わない!符号の法則と裏ワザ公式完全攻略2026
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ここからは、定期試験や模試で頻出する代表的な3乗の因数分解問題を難易度別に解き進めながら、知識を確実な得点力へと昇華させていきます。
レベル1:標準的な2項の3次式
【問題1】次の式を因数分解せよ。
(1) $x^3 + 8$
(2) $27x^3 - 64y^3$
【解答・解説】
(1) まず各項を「何かの3乗」の形に見立てます。$8 = 2^3$ であるため、和の公式 $a^3 + b^3$ において $a = x, b = 2$ と置換します。
先ほどの「同・異・普」の法則を適用すると、
$x^3 + 8 = (x + 2)\{x^2 - (x \cdot 2) + 2^2\} = \mathbf{(x + 2)(x^2 - 2x + 4)}$
(2) 係数がついた場合も同様に「全体の3乗」を意識します。$27x^3 = (3x)^3$、$64y^3 = (4y)^3$ です。差の公式 $a^3 - b^3$ において $a = 3x, b = 4y$ を代入します。
$27x^3 - 64y^3 = (3x - 4y)\{(3x)^2 + (3x \cdot 4y) + (4y)^2\} = \mathbf{(3x - 4y)(9x^2 + 12xy + 16y^2)}$
ここで後ろの括弧の先頭項を $3x^2$、末尾を $16y$ などと係数の2乗を忘れるケアレスミスが多いため、括弧全体を2乗する点に細心の注意を払いましょう。
レベル2:共通因数をくくり出す応用形
【問題2】次の式を因数分解せよ。
$2x^4 - 16x$
【解答・解説】
因数分解の鉄則中の鉄則は「まず共通因数でくくること」です。いきなり3乗公式を探そうとすると解けません。
両項に共通する $2x$ をくくり出します。
$2x^4 - 16x = 2x(x^3 - 8)$
括弧の中に $x^3 - 2^3$ が現れたため、ここで差の公式を適用します。
$= \mathbf{2x(x - 2)(x^2 + 2x + 4)}$
共通因数のくくり出しを忘れて解答を終えてしまうミスは、中間・期末試験で極めて多くの減点対象となっています。