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二次方程式(にじほうていしき)の解(かい)の公式(こうしき)

ゾウ先生a, b, cを公式(こうしき)に正(ただ)しく当(あ)てはめることが最初(さいしょ)の一(いち)歩(ほ)。符号(ふごう)に気(き)をつけよう。

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  1. 解(かい)の公式(こうしき)は、ax²+bx+c=0の解(かい)をx=(−b±√(b²−4ac))/(2a)で求(もと)める式(しき)。
  2. 因数分解(いんすうぶんかい)(新しいタブで開きます)がしにくい二次方程式(にじほうていしき)でも、係数(けいすう)a、b、cを公式(こうしき)に当(あ)てはめれば解(かい)が求(もと)まる。
  3. b²−4acが負(ふ)のときは実数(じっすう)の解(かい)が無(な)く、0のときは解(かい)が1つに重(かさ)なる。

詳しく

公式(こうしき)

二次方程式(にじほうていしき)ax2+bx+c=0\mathbf{ax^2+bx+c=0}(a≠0a\neq0)の解(かい)は、次(つぎ)の解(かい)の公式(こうしき)で求(もと)められる。

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

係数(けいすう)a、b、cを式(しき)に当(あ)てはめるだけで、因数分解(いんすうぶんかい)できない二次方程式(にじほうていしき)でも解(かい)が求(もと)まる。

解の公式のa, b, cの位置を示した図Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

例題(れいだい)

例題(れいだい):2x2+3x−2=02x^2+3x-2=0を解(かい)の公式(こうしき)で解(と)こう。

a=2a=2、b=3b=3、c=−2c=-2を公式(こうしき)に入(い)れる。b2−4ac=32−4×2×(−2)=9+16=25b^2-4ac=3^2-4\times2\times(-2)=9+16=25。25=5\sqrt{25}=5。

x=−3±52×2=−3±54x=\dfrac{-3\pm5}{2\times2}=\dfrac{-3\pm5}{4}。+のときx=24=12x=\dfrac{2}{4}=\mathbf{\dfrac{1}{2}}、−のときx=−84=−2x=\dfrac{-8}{4}=\mathbf{-2}になる。

因数分解(いんすうぶんかい)でも(2x−1)(x+2)=0(2x-1)(x+2)=0と確(たし)かめられ、同(おな)じ解(かい)になることがわかる。

例題2x²+3x−2=0を解の公式で解く手順Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

平方(へいほう)の形(かたち)に変形(へんけい)して解(と)く方法(ほうほう)②は、式(しき)変形(へんけい)が複雑(ふくざつ)になることがある。解(かい)の公式(こうしき)は、その変形(へんけい)をあらかじめ済(す)ませておいたものだ。

b2−4acb^2-4ac(判別式(はんべつしき)という)は、√の中(なか)に入(はい)る値(あたい)。これが正(せい)なら解(かい)が2つ、0なら解(かい)が1つに重(かさ)なり、負(ふ)なら実数(じっすう)の解(かい)は無(な)い。

解(かい)の公式(こうしき)を使(つか)うと、係数(けいすう)の演算(えんざん)操作(そうさ)だけで解(かい)が求(もと)まる。因数分解(いんすうぶんかい)できる式(しき)でも、解(かい)の公式(こうしき)で求(もと)めた解(と)から逆(ぎゃく)に因数分解(いんすうぶんかい)できることを確(たし)かめられる。

確認問題

問題 1 / 5二次方程式(にじほうていしき)ax²+bx+c=0の解(かい)の公式(こうしき)はどれか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/math/quadratic-formula/?from=print#quiz

  1. 二次方程式(にじほうていしき)ax²+bx+c=0の解(かい)の公式(こうしき)はどれか。

    • ◯ x=(−b±√(b²−4ac))/(2a)
    • ◯ x=(−b±√(b²−4ac))/a
    • ◯ x=(−b±√(b²+4ac))/(2a)
    • ◯ x=(b±√(b²−4ac))/(2a)

    正解:x=(−b±√(b²−4ac))/(2a)
    解(かい)の公式(こうしき)はx=(−b±√(b²−4ac))/(2a)。分母(ぶんぼ)が2a、根号(こんごう)の中(なか)がb²−4acになることを覚(おぼ)えておく。

  2. x²+5x+3=0の、b²−4acの値(あたい)を、数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:13
    a=1、b=5、c=3なので、b²−4ac=5²−4×1×3=25−12=13。

  3. 2x²+3x−2=0を解(かい)の公式(こうしき)で解(と)くとどれか。

    • ◯ x=2, −1/2
    • ◯ x=1, −2
    • ◯ x=−1/2, 2
    • ◯ x=1/2, −2

    正解:x=1/2, −2
    a=2、b=3、c=−2。b²−4ac=9+16=25、√25=5。x=(−3±5)/4より、x=1/2, −2。

  4. x²−6x+4=0の、b²−4acの値(あたい)を、数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:20
    a=1、b=−6、c=4なので、b²−4ac=(−6)²−4×1×4=36−16=20。

  5. 解(かい)の公式(こうしき)のb²−4acがどんな数(かず)のとき、実数(じっすう)の解(かい)が無(な)いか。

    • ◯ 負(ふ)の数(すう)のとき
    • ◯ bより大(おお)きいとき
    • ◯ 0のとき
    • ◯ 正(せい)の数(すう)のとき

    正解:負の数のとき
    b²−4acが負(ふ)の数(すう)だと、√の中(なか)が負(ふ)になり、実数(じっすう)の範囲(はんい)では値(あたい)が求(もと)まらない。だから解(かい)は無(な)い。

単元のポイント

  • 解(かい)の公式(こうしき) ax²+bx+c=0の解(かい)をx=(−b±√(b²−4ac))/(2a)で求(もと)める式(しき)
  • 係数(けいすう)(新しいタブで開きます) ax²+bx+c=0のa, b, cのこと
  • 判別式(はんべつしき) b²−4acのこと。実数(じっすう)の解(かい)があるかどうかを判別(はんべつ)する
  • 二次方程式(にじほうていしき) xの2乗(じょう)の項(こう)を含(ふく)む方程式(ほうていしき)
  • 実数(じっすう)の解(かい) 実際(じっさい)の数(かず)で表(あらわ)せる解(かい)。b²−4acが負(ふ)だと無(な)い
問題を解く
単元のポイント
  • 解(かい)の公式(こうしき) ax²+bx+c=0の解(かい)をx=(−b±√(b²−4ac))/(2a)で求(もと)める式(しき)
  • 係数(けいすう)(新しいタブで開きます) ax²+bx+c=0のa, b, cのこと
  • 判別式(はんべつしき) b²−4acのこと。実数(じっすう)の解(かい)があるかどうかを判別(はんべつ)する
  • 二次方程式(にじほうていしき) xの2乗(じょう)の項(こう)を含(ふく)む方程式(ほうていしき)
  • 実数(じっすう)の解(かい) 実際(じっさい)の数(かず)で表(あらわ)せる解(かい)。b²−4acが負(ふ)だと無(な)い