2次方程式の解の公式

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数学Ⅰ

『2次方程式の解の公式』は中学校で習いますが,

高校でも使う場面が多いので重要な公式の一つです!

また,xの係数が偶数のときの解の公式も使いこなせれば,

計算のスピードが上がります!

2次方程式の解の公式の使い方をわかりやすく解説しました!

解の公式の導出も重要なので,ついでに勉強しておきましょう!

 

2次方程式の解の公式は使いこなせてる?

使いこなせてる気がするんだけど…

2次方程式の解の公式の導出

2次方程式の解の公式を導出をできるようにしておこう!

ちょっと自信ない…

 例題1 2次方程式 $ax^2+bx+c=0$ の解を求めよ。


$$ax^2+bx+c=0$$

$$a\left(x^2+\frac{b}{a}x\right)+c=0$$

$$a\left\{\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2-\left(\frac{b}{2a}\right)^2\right\}+c=0$$

$$a\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2-\frac{b^2}{4a}+c=0$$

$$a\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2=\frac{b^2-4ac}{4a}$$

$$\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2=\frac{b^2-4ac}{4a^2}$$

$$x+\frac{b}{2a}=±\frac{\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$

$$x=-\frac{b}{2a}±\frac{\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$

$$x=\frac{-b±\sqrt{b^2-4ac}}{2a}$$

 

平方完成を使っているね!

2次方程式の解の公式
 2次方程式 $ax^2+bx+c=0$ の解は $\displaystyle{x=\frac{-b±\sqrt{b^2-4ac}}{2a}}$

 

 例題2 2次方程式 $3x^2+5x-1=0$ の解を求めよ。

$$x=\frac{-5±\sqrt{5^2-4・3・(-1)}}{2・3}$$

$$x=\frac{-5±\sqrt{37}}{6}$$

$x$ の係数が偶数のときの解の公式

$x$ の係数が偶数($2b’$)のとき

2次方程式 $ax^2+2b’x+c=0$ の解は

$$x=\frac{-2b’±\sqrt{4b’^2-4ac}}{2a}$$

$$x=\frac{-2b’±\sqrt{4(b’^2-ac)}}{2a}$$

$$x=\frac{-2b’±2\sqrt{b’^2-ac}}{2a}$$

$$x=\frac{-b’±\sqrt{b’^2-ac}}{a}$$

$x$ の係数が偶数のときの解の公式

 2次方程式 $ax^2+bx+c=0$ の $b$ が偶数のときの解は 

    $\displaystyle{x=\frac{-(bの半分)±\sqrt{(bの半分)^2-ac}}{a}}$

 

 例題3 2次方程式 $3x^2+4x-1=0$ の解を求めよ。

$$\displaystyle{x=\frac{-2±\sqrt{2^2-3・(-1)}}{3}}$$

$$\displaystyle{x=\frac{-2±\sqrt{7}}{3}}$$

まとめ

● 2次方程式 $ax^2+bx+c=0$ の解は $\displaystyle{x=\frac{-b±\sqrt{b^2-4ac}}{2a}}$

● $b$ が偶数のときの解は $\displaystyle{x=\frac{-(bの半分)±\sqrt{(bの半分)^2-ac}}{a}}$

問題

 問題 次の2次方程式を解け。

 (1) $3x^2-x-1=0$

 (2) $3x^2-2x-2=0$

解答

(1) $3x^2-x-1=0$

$$x=\frac{-(-1)±\sqrt{(-1)^2-4・3・(-1)}}{2・3}$$

$$x=\frac{1±\sqrt{13}}{6}$$

 

(2) $3x^2-2x-2=0$

$$x=\frac{-(-1)±\sqrt{(-1)^2-3・(-2)}}{3}$$

$$x=\frac{1±\sqrt{7}}{3}$$

 

$x$ の係数が偶数のときの解の公式も使いこなせるようにしよう!

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数学Ⅰ 2次関数
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