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数学の公式・ルール集

入試問題を解く上で絶対に覚えておきたい、中学数学の基本的な公式やルールをまとめました。 問題を解いていて「あれ、どうだっけ?」と思ったら、ここを確認しましょう!

【超重要】計算と等式の基本ルール

移項(いこう)のルール

方程式などで「=(イコール)」を飛び越えて反対側に移動させるときは、必ず符号が逆になります。

  • x+5=8x + 5 = 8
    +5 を右に移動すると -5 になる!
    x=8−5x = 8 - 5
  • 2x=x+32x = x + 3
    +x を左に移動すると -x になる!
    2x−x=32x - x = 3

分配法則(カッコの外し方)

カッコの前の数字を、カッコの中のすべてに掛けます。マイナスがあるときは要注意!

  • 基本の分配
    3(x+2)=3x+63(x + 2) = 3x + 6
  • 【ミス多発】マイナスの分配
    −(x−4)=−x+4-(x - 4) = -x + 4
    ※マイナス×マイナスで「+4」になるのを忘れずに!

等式の性質(両辺にかける・割る)

方程式は、左と右のバランスが取れた天秤です。両辺に同じ数をかけたり割ったりしてもOKです。

  • 分数を消す(分母の公倍数を両辺にかける)
    x2+x3=5\frac{x}{2} + \frac{x}{3} = 5
    両辺に 6 をかけると…
    3x+2x=303x + 2x = 30
  • xの前の数字を消す(両辺を割る)
    3x=123x = 12
    両辺を 3 で割ると…
    x=4x = 4

マイナスの掛け算と、文字式の違い

  • - × - = +(−3)×(−4)=12(-3) \times (-4) = 12
  • 足し算は「個数」が増える
    x+x=2xx + x = 2x
  • 掛け算は「右上(指数)」が増える
    x×x=x2x \times x = x^2

1年生の図形ルール

おうぎ形の弧の長さと面積

半径を rr、中心角を a∘a^\circ とします。

  • 弧の長さ (ℓ\ell):
    ℓ=2πr×a360\ell = 2\pi r \times \frac{a}{360}
  • 面積 (SS):
    S=πr2×a360S = \pi r^2 \times \frac{a}{360}

球の表面積と体積

半径を rr とします。

  • 表面積 (SS): 語呂合わせ「心配ある事情」
    S=4πr2S = 4\pi r^2
  • 体積 (VV): 語呂合わせ「身の上に心配ある参上」
    V=43πr3V = \frac{4}{3}\pi r^3

2年生の図形と関数ルール

多角形の角

  • nn角形の内角の和:
    180∘×(n−2)180^\circ \times (n - 2)
  • 多角形の外角の和:
    つねに 360∘360^\circ
  • 三角形の外角の性質:

    1つの外角は、それと隣り合わない2つの内角の和に等しい。

1次関数と変化の割合

式:y=ax+by = ax + b (aa は傾き、bb は切片)

  • 変化の割合の求め方:
    yの増加量xの増加量\frac{yの増加量}{xの増加量}

    ※1次関数では、変化の割合はつねに傾き aa と同じです。

三角形の合同条件

証明問題で必ず使います!完全に暗記しましょう。

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

3年生の計算と図形ルール

乗法公式(展開・因数分解)

  • (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x + a)(x + b) = x^2 + (a+b)x + ab
  • (x+a)2=x2+2ax+a2(x + a)^2 = x^2 + 2ax + a^2
  • (x+a)(x−a)=x2−a2(x + a)(x - a) = x^2 - a^2

2次方程式の解の公式

ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 のとき、

x=−b±b2−4ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

※因数分解できないときに使う最強の公式です。

三平方の定理(ピタゴラスの定理)

直角三角形において、斜辺を cc、他の2辺を a,ba, b とすると、

a2+b2=c2a^2 + b^2 = c^2

関数 y = ax² の変化の割合

xx の値が pp から qq まで増加するときの変化の割合を求める【裏ワザ公式】:

変化の割合=a(p+q)\text{変化の割合} = a(p + q)

※入試で超頻出!計算ミスを減らせる便利な公式です。

三角形の相似条件

図形問題で必ず使います!「2組の角」が一番よく出ます。

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

円周角の定理

  • ① 中心角は円周角の2倍

    1つの弧に対する中心角の大きさは、その弧に対する円周角の大きさの2倍になります。

  • ② 同じ弧に対する円周角は等しい

    同じ弧に対する円周角は、どこに線を引いてもすべて等しいです。

  • ③ 半円(直径)の弧に対する円周角は90°

    直径が作る円周角は必ず90°(直角)になります。入試で非常によく使います!

データの活用ルール

  • 相対度数

    その階級の度数 ÷ 全体の度数 (※合計すると必ず 1 になります)

  • 中央値(メジアン)

    データを小さい順に並べたとき、真ん中にくる値。
    ※データが偶数個の場合は、真ん中2つの「平均」になります。

  • 最頻値(モード)

    データの中で最も多く出てくる値。度数分布表では「度数が一番大きい階級の階級値(真ん中の数)」になります。

  • 四分位範囲

    第3四分位数 - 第1四分位数 (※箱ひげ図の「箱の長さ」にあたります)