恒等式・不等式の証明・数学的帰納法を IB(AA HL)へ 2026
証明は、日本式の訓練が IB より圧倒的に手厚い分野です。IB で形式的な証明として独立しているのは AA HL の数学的帰納法・背理法・反例だけ。しかも帰納法は日本の数B で全員が習うため、IB では『英語で書けるようにする』だけで済みます。本記事では、日本の数II「式と証明」・数B の解法を軸に、IB(主に AA HL)の証明分野を攻略する道筋を示します。
最終更新:2026 年 5 月 29 日
結論:IB の形式的な証明は AA HL の帰納法・背理法・反例だけ。日本の「式と証明」専用単元で鍛える証明力は IB のどんな証明にも余裕で対応できます。しかも帰納法は数B で既習=英語化するだけ。
新しく慣れるのは、背理法・反例を「名前のついた技法」として扱うこと、部分分数分解、英語での証明記述だけです。
| 日本(数II / 数B) | IB の対応 |
|---|---|
| 数II 恒等式(係数比較・数値代入) | AA:identity。係数比較は AA HL の部分分数分解でも使う |
| 数II 等式・不等式の証明(相加相乗平均) | AA:AM-GM inequality 等。ただし IB は形式的な不等式証明を重視しない |
| 数B 数学的帰納法(数列で既習) | AA HL(1.15):proof by mathematical induction → 用語の置き換えだけ |
| (日本では背理法を一部で) | AA HL(1.15):proof by contradiction・反例による反証(counterexample)が名前付きの技法 |
| 数II 二項定理 / 整式の除法・分数式 | AA:binomial theorem(HL は ℚ 指数 1.10)・partial fractions(AA HL 1.11) |
IB で最も問われる証明=数学的帰納法(AA HL 1.15)は、日本の数B「数列」で全員が学ぶ内容です。
二項定理・数列との関係は 『数列・級数:日本式で攻略する IB 数学』 も参照してください。
IB では数学的帰納法(proof by mathematical induction)は AA HL のみ(1.15)で、Paper 1 と HL の Paper 3 で問われます。形式は日本と全く同じで、「n=1 で成立を確認 → n=k を仮定 → n=k+1 で証明」の 3 段階です。日本では数B「数列」で全員が学ぶため、IB の帰納法は新しい内容ではなく『英語で書けるようにする』だけの用語の置き換えで済みます。日本生にとって大きな安心材料です。
非常に役立ちます。むしろ日本式が圧倒的に手厚い分野です。IB で形式的な証明として独立しているのは AA HL の帰納法・背理法・反例だけで、日本のような『恒等式・等式・不等式の証明』専用の単元はありません。日本の数II「式と証明」で徹底的に鍛える証明力は、IB のどんな証明問題にも余裕を持って対応できる土台になります。
考え方は日本でも触れます(例:√2 が無理数であることの証明=背理法)。違いは、IB ではこれらが proof by contradiction・disproof by counterexample という『名前のついた、試験で問われる技法』として明確に位置づけられている点です。日本では技法として体系的にパッケージ化されていないことが多いので、英語名と試験での出題形式に慣れておくと有利です。
相加・相乗平均の関係は IB の AM-GM inequality に対応し、最大最小や不等式の場面で使えます。恒等式の係数比較は、AA HL の部分分数分解(partial fractions)で直接活きます。二項定理は AA にあり、AA HL では指数が分数・負の場合の展開(1.10)まで進みます。ただし IB は日本ほど不等式の証明そのものを重視しないので、力の配分は『帰納法を英語で確実に書く』方向に寄せるのが効率的です。
①英語の用語(proof by induction=数学的帰納法、proof by contradiction=背理法、counterexample=反例、identity=恒等式、partial fractions=部分分数)、②背理法・反例を名前のついた技法として扱うこと、③証明を英語で明快に記述すること、④3 元連立方程式(AA HL)の処理、の 4 点です。証明の中身は日本式が強いので、英語の記述に慣れれば得点源になります。
南数塾は、日本で鍛えた恒等式・不等式・帰納法の証明力を活かしつつ、背理法・反例の英語記述、部分分数、3 元連立を補強します。日本式を土台に IB(AA HL)の証明を最短で攻略。まずは無料カウンセリングから。