因数分解の練習問題+例題10問【答え付きプリント/応用問題】

中3数学の重要単元「因数分解」を、公式一覧・解き方・例題3問・練習問題10問・無料プリント15問(答え付き)・計算機・FAQ8問まで完全網羅。どこよりもわかりやすく解説します。

目次

因数分解の公式一覧(共通因数の取り出し方)

中3で習う因数分解の公式は5種類です。まず共通因数を取り出せないか確認し、次に式の形を見て公式を選ぶのが基本の解き方です。「因数分解 公式 一覧」として5公式を順に解説します。

公式①共通因数を取り出す中3基本
ax+ay=a(x+y)

すべての項に共通する数・文字(共通因数)をかっこの外に取り出します。因数分解の第1ステップとして、どの問題でも最初に共通因数の有無を確認してください。

具体例
3x²+6x=3x(x+2)共通因数3xをかっこの外に出す。確認:3x×(x+2)=3x²+6x✓

注意点:共通因数は数と文字の両方を探します。例えば 6x² + 9x なら 3x が共通因数です。

公式②平方の差中3
a²−b²=(a+b)(a−b)

2つの平方数の差は、和と差の積に因数分解できます。式が「(何か)² − (何か)²」の形になっているかを確認するのがポイントです。

具体例
x²−9=x²−3²=(x+3)(x−3)a=x、b=3と置いて公式を当てはめる。

見分け方:プラスとマイナスの項が1つずつ、かつ両方が完全平方数なら平方の差の公式を使います。

公式③完全平方式(プラス)中3
a²+2ab+b²=(a+b)²

3項式の真ん中の係数が2abになっているとき、完全平方式(プラス型)が使えます。x² + 2bx + b² の形が典型例です。

具体例
x²+8x+16=x²+2×4×x+4²=(x+4)²a=x、b=4と置く。中間項8x=2×4×xを確認する。

確認法:定数項の平方根(√16 = 4)の2倍が中間項の係数(8)と一致すれば完全平方式です。

公式④完全平方式(マイナス)中3
a²−2ab+b²=(a−b)²

中間項がマイナスになっているバージョンの完全平方式です。x² − 2bx + b² の形が典型例で、定数項は必ずプラスです。

具体例
x²−6x+9=x²−2×3×x+3²=(x−3)²a=x、b=3と置く。中間項−6x=−2×3×xを確認する。

注意:中間項がマイナスでも定数項がプラスなら完全平方式の候補です。定数項がマイナスなら平方の差を検討します。

公式⑤文字式の積(積と和の公式)中3最頻出
x²+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b)

中3で最も使う公式です。「積が定数項、和が中間項の係数になる整数ペアを探す」のが解法の核心です。この感覚を身につけることが因数分解上達の近道です。

具体例
x²+5x+6=(x+2)(x+3)積が6、和が5になる整数ペア→2と3。x²−5x+6=(x−2)(x−3)積が6、和が−5になる整数ペア→−2と−3。

定数項の積と中間項の和を同時に満たすペアを探すことが、この公式を使いこなすポイントです。慣れるまでは積の組み合わせを書き出してみましょう。

因数分解の解き方を例題3問でわかりやすく解説

因数分解の解き方を、3問のSTEP解説でわかりやすく学びます。「共通因数」「積と和の公式」「完全平方式または平方の差」の3パターンを押さえれば、中3の因数分解はほぼ対応できます。

例題1因数分解せよ。 3x² − 6x
解説(共通因数を取り出すパターン)
① 共通因数を探す 各項を確認する。3x² の因数は 3、x²。−6x の因数は 2、3、x。両方に共通する因数は 3x です。
② 共通因数をかっこの外に出す 3x² ÷ 3x = x、−6x ÷ 3x = −2 なので、かっこの中は (x − 2) になります。よって 3x(x − 2) の形になります。
③ 展開して確認する 3x × (x − 2) = 3x² − 6x ✓ もとの式に戻ることを確認します。確認の習慣をつけると計算ミスを防げます。
答え:3x(x − 2)
共通因数が取り出せる問題は必ず最初に処理します。取り出し忘れると、その後の公式が使えなくなる場合があります。
例題2因数分解せよ。 x² + 5x + 6
解説(公式⑤ x²+(a+b)x+ab=(x+a)(x+b) を使うパターン)
① 公式の形を確認する x² + 5x + 6 は x² + (●+▲)x + ●×▲ の形です。積が 6、和が 5 になる整数ペアを探します。
② 整数ペアを書き出す 積が 6 になる整数ペア:(1, 6)→和7、(2, 3)→和5、(−1, −6)→和−7、(−2, −3)→和−5。和が 5 になるのは (2, 3) です。
③ 公式に当てはめる a = 2、b = 3 として x² + (2 + 3)x + 2 × 3 = (x + 2)(x + 3) と分解します。
④ 展開して確認する (x + 2)(x + 3) = x² + 3x + 2x + 6 = x² + 5x + 6 ✓
答え:(x + 2)(x + 3)
「積と和を同時に満たすペアを探す」感覚が身につくまで、整数ペアを書き出す練習をするのが近道です。
例題3因数分解せよ。 x² − 9
解説(公式② 平方の差 a²−b²=(a+b)(a−b) を使うパターン)
① 式の形を確認する x² − 9 は「(何か)² − (何か)²」の形になっています。9 = 3² なので a = x、b = 3 と置けます。
② 平方の差の公式を適用する a² − b² = (a + b)(a − b) に a = x、b = 3 を代入します。x² − 3² = (x + 3)(x − 3) となります。
③ 展開して確認する (x + 3)(x − 3) = x² − 3x + 3x − 9 = x² − 9 ✓ 中間項が消えることが平方の差の特徴です。
答え:(x + 3)(x − 3)
中間項がなく、2項だけの式は平方の差を最初に疑います。定数項が完全平方数(1、4、9、16、25…)かどうか確認します。

因数分解の計算機

因数分解の自動計算機です。この無料サイトで係数を入力するだけで (x+m)(x+n) の形に自動変換します。計算サイトとして無料で使える因数分解ツールです。中学の因数分解(x²+bx+c の形)に対応し、整数解が見つからない場合は解の公式ページへ誘導します。

因数分解 自動計算機
x² + bx + c → (x + m)(x + n)
b, c を入力して「計算する」を押すと、因数分解の結果が表示されます
COEFFICIENTS
計算機の使い方:x²+bx+c の形を前提としています。a=1(x²の係数が1)のケースが中3の標準です。a が1以外の場合は「中3範囲外」として案内します。整数の範囲で因数分解できない場合は、解の公式のページをご覧ください。

因数分解の練習問題10問【中3数学】

例題で学んだ解き方を使って、中3数学の練習問題を10問解きます。基本問題5問と応用問題5問で、因数分解を確実に身につけましょう。

基本問題5問

公式を1つずつ確認しながら解く、中3の基本〜標準レベルの問題5問です。

練習問題1因数分解せよ。 3x² + 6x
解説
共通因数を探す → 3x
3x²÷3x = x、6x÷3x = 2 → かっこの中は (x + 2)
答え:3x(x + 2)
練習問題2因数分解せよ。 x² + 7x + 12
解説
積が 12、和が 7 になる整数ペアを探す
3 × 4 = 12、3 + 4 = 7 ✓ → a = 3、b = 4
答え:(x + 3)(x + 4)
練習問題3因数分解せよ。 x² − 5x + 6
解説
積が 6、和が −5 になる整数ペアを探す
(−2) × (−3) = 6、(−2) + (−3) = −5 ✓
答え:(x − 2)(x − 3)
練習問題4因数分解せよ。 x² − 16
解説(平方の差)
2項だけで x²−16 = x²−4² の形を確認する
a²−b² = (a+b)(a−b) の公式を適用。a = x、b = 4
答え:(x + 4)(x − 4)
練習問題5因数分解せよ。 x² + 8x + 16
解説(完全平方式)
定数項 16 = 4²、中間項 8x = 2 × 4 × x を確認
a²+2ab+b² = (a+b)² の公式を適用。a = x、b = 4
答え:(x + 4)²

応用問題5問

共通因数と公式の組み合わせ、高校入試レベルの因数分解の問題 応用編5問です。

練習問題6因数分解せよ。 2x² + 7x + 3
解説(a≠1の係数処理)
共通因数がないか確認 → 2、7、3 に共通因数なし
x²の係数が2なので、(2x + ●)(x + ▲) の形を探す。●×▲ = 3、2●+▲ = 7 を満たすペアを探す
● = 1、▲ = 3 を試す → 2×3 + 1×1 = 7 ✓
答え:(2x + 1)(x + 3)
確認:(2x+1)(x+3) = 2x²+6x+x+3 = 2x²+7x+3 ✓
練習問題7因数分解せよ。 9x² − 25
解説(平方の差・係数あり)
9x² = (3x)²、25 = 5² と変形する
a²−b² = (a+b)(a−b) に a = 3x、b = 5 を当てはめる
答え:(3x + 5)(3x − 5)
確認:(3x+5)(3x−5) = 9x²−25 ✓
練習問題8因数分解せよ。 x² − x − 12
解説(定数項がマイナスの積と和の組み合わせ)
積が −12、和が −1 になる整数ペアを探す
3 × (−4) = −12、3 + (−4) = −1 ✓ → a = 3、b = −4
答え:(x + 3)(x − 4)
定数項がマイナスの場合、整数ペアの符号は正と負の組み合わせになります。
練習問題9文章題:「ある数 x を2乗して、その数の3倍を引いたら4になる。x を求めよ」
解説(因数分解を使った方程式)
文章を式に変換する → x² − 3x = 4
右辺を左辺に移項して標準形に → x² − 3x − 4 = 0
積が −4、和が −3 になるペア → 1 × (−4) = −4、1 + (−4) = −3 ✓
因数分解すると (x + 1)(x − 4) = 0 → x = −1 または x = 4
答え:x = −1 または x = 4
「ある数」に条件(正の数など)がある場合は、解を吟味して問題に合う値だけを答えます。
練習問題10因数分解せよ。 2x² + 4x + 2
解説(共通因数+公式の組み合わせ)
まず共通因数を取り出す → 各項を 2 で割れる → 2(x² + 2x + 1)
かっこの中 x² + 2x + 1 を因数分解する → 定数項 1 = 1²、中間項 2x = 2×1×x ✓ → 完全平方式 (x + 1)²
まとめると 2(x + 1)²
答え:2(x + 1)²
共通因数を先に取り出すのが鉄則。これを忘れると公式が使いにくくなります。

因数分解の問題プリントを無料ダウンロード【答え付き】

中3因数分解の問題プリントを無料でご利用いただけます。答え付きで印刷してテスト勉強や宿題対策に使えます。「印刷する」ボタンでA4対応の問題プリントを出力できます。問題は15問構成で、共通因数・平方の差・完全平方式・積と和の公式をバランスよく収録しています。中3の定期テスト前や高校受験の直前対策として繰り返し活用できます。

練習問題10問(H2-4)とプリント15問(H2-5)を合計すると、本ページでは計25問の因数分解問題を収録しています。基本から応用まで段階的に取り組むことで、中3数学の因数分解を確実に身につけられます。プリントは繰り返し印刷できるため、テスト前日の総復習にも最適です。問題の難易度は基本レベルから高校入試レベルまでバランスよく配置しているため、お子さんの習熟度に合わせて取り組む問題を選んでください。
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因数分解は中3数学の最重要単元。「公式は覚えたのに問題が解けない」と悩むなら、勉強が苦手な子向けの個別指導塾で1対1の演習を受けるのが最短ルートです。解き方のコツから丁寧に教えてくれる塾なら、苦手な計算単元も着実に克服できます。

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よくある質問

因数分解についてよく寄せられる8つの疑問に丁寧にお答えします。「やり方」「コツ」「いつ習う」「素因数分解との違い」「何に使う」まで網羅しました。因数分解 中学の学習でつまずきやすいポイントを中心に解説します。

因数分解とは?やり方の基本は?

因数分解とは、多項式(文字式)を積(かけ算)の形に変形する操作です。展開(かっこを外す計算)の逆の操作にあたります。

やり方の基本は次の順序で進めます。①まず共通因数がないか確認する。②式の形(平方の差・完全平方式・x²+(a+b)x+ab型)を見極める。③積と和の両方を満たす整数ペアを探す。この3ステップが因数分解の解き方の根幹です。

因数分解と展開はセットで学ぶのが上達の近道です。因数分解が合っているか確認するには、展開してもとの式に戻るか確かめる方法が確実です。

中3では5種類の公式を使い分けます。どの公式を使うかは式の形を見て判断します。判断に迷ったときは、まず共通因数の有無を確認し、次に式の見た目(項数・完全平方数かどうか)を確認してから公式を当てはめる順序で進めてください。

因数分解のコツは?

因数分解のコツは3つあります。

簡単に覚えるには、まず「共通因数→式の形の判定→積と和の公式」の順序を習慣化することが大切です。この順序を守るだけで解き忘れや計算ミスが大幅に減ります。

また、因数分解した後は必ず展開して確認する習慣をつけることをおすすめします。答え合わせが自分でできるようになると、テスト本番でのミスを大幅に減らせます。

因数分解はいつ習う?何年生?

因数分解は中学3年生の数学で習います。教科書では中3前半(4〜6月頃)の「式の展開と因数分解」の単元で扱われます。

前提となる知識は中2で習った文字式・多項式の展開です。中3に進んだら最初に学ぶ単元の1つで、その後に続く「二次方程式」「二次関数」でも繰り返し使います。

高校受験の数学では毎年出題される最頻出単元の1つです。夏休みが始まる前(7月末まで)に因数分解を完全にマスターしておくことが理想です。関連単元:解の公式(中3)中学数学の公式一覧

因数分解と素因数分解の違いは?

2つは名前が似ています。対象はまったく異なります。

因数分解は「多項式(文字式)を積の形にする」操作です。例:x² + 5x + 6 = (x + 2)(x + 3)。文字(x)を含む式を扱います。

素因数分解は「自然数を素数の積で表す」操作です。例:12 = 2² × 3。数だけを扱い、文字は含みません。

どちらも「因数(かけ算の要素)に分解する」点は共通しています。中1で素因数分解を習い、中3で因数分解を習う流れが一般的です。

因数分解が全くわからないときは?

因数分解が全くわからないときは、まず展開(かっこを外す計算)を完璧に仕上げることが先決です。因数分解は展開の逆なので、展開が苦手なまま因数分解に進むと理解が難しくなります。

展開に慣れたら、次のステップで進めます。①共通因数を取り出す問題だけに絞って練習する。②1種類の公式だけを使う問題を繰り返す。③少しずつ公式の種類を増やす。一度に全種類を学ぼうとせず、1公式ずつ確実にマスターしていくことが近道です。

お子さんが因数分解で詰まっている場合、展開の段階に戻って確認することが多くの場合で問題解決につながります。学校の授業だけでは演習量が足りないと感じたら、本ページの練習問題25問を繰り返し解くことで定着を図れます。それでも理解が進まない場合は、個別指導で1対1の解説を受けることも選択肢の一つです。

因数分解は何に使う?

因数分解は中3以降の数学の多くの場面で使います。主な用途は以下のとおりです。

因数分解は「式を扱う力」そのもので、高校数学のあらゆる分野の土台になります。中3でしっかり身につけておくと、高校数学への移行がスムーズになります。

因数分解と展開の関係は?

展開と因数分解は互いに逆の操作です。展開は「(x + 2)(x + 3) → x² + 5x + 6」のようにかっこを外す操作。因数分解は「x² + 5x + 6 → (x + 2)(x + 3)」のようにかっこをつける操作です。

この関係を利用した確認法が便利です。因数分解した結果を展開してもとの式に戻れば、因数分解が正しいことが確認できます。テストや宿題でミスが多い場合は、この確認の習慣をつけると正答率が上がります。

展開の公式(乗法公式)と因数分解の公式は1対1で対応しています。展開の公式をしっかり覚えることが、因数分解の公式を理解する近道です。

因数分解はどこまで習う?(中3範囲)

中3の因数分解の範囲は、主に次の4種類です。

高校では「一般の二次式 ax² + bx + c(a≠1)のたすき掛け」や「置き換えを使う因数分解」なども学びます。また「因数定理」を使って高次方程式を因数分解する方法も高校数学の重要な内容です。

中3の範囲で完全に使いこなせるようにしておくことが、高校数学へのスムーズな接続につながります