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二次方程式(にじほうていしき)を因数分解(いんすうぶんかい)・平方根(へいほうこん)で解(と)く

ゾウ先生まず因数分解(いんすうぶんかい)できるか試(し)そう。できなければ平方(へいほう)の形(かたち)に直(なお)す方法(ほうほう)を使(つか)おう。

30秒でつかむ

  1. 二次方程式(にじほうていしき)は、因数分解(いんすうぶんかい)(新しいタブで開きます)できれば(x−m)(x−n)=0の形(かたち)にして、x=m, nと解(と)ける。
  2. 「AB=0ならば、A=0またはB=0」という性質(せいしつ)を使(つか)い、一次方程式(いちじほうていしき)に帰着(きちゃく)させるのが因数分解(いんすうぶんかい)による解法(かいほう)。
  3. x²=kや(x+m)²=kの形(かたち)なら、平方根(へいほうこん)(新しいタブで開きます)の考(かんが)えを使(つか)ってx=±√k、x=−m±√kと解(と)ける。

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=0ax^2+bx+c=0を解(と)く方法(ほうほう)は、大(おお)きく2つある。

①因数分解(いんすうぶんかい)によって(x−m)(x−n)=0(x-m)(x-n)=0の形(かたち)に変形(へんけい)し、「AB=0ならばA=0またはB=0」を使(つか)う方法(ほうほう)。

②等式(とうしき)の変形(へんけい)(新しいタブで開きます)でX2=kX^2=k(k≥0k\geq0)の形(かたち)を導(みちび)き、X=±kX=\pm\sqrt{k}とする方法(ほうほう)。(x+m)2=k(x+m)^2=kなら、x=−m±kx=-m\pm\sqrt{k}になる。

因数分解を使ってAB=0から解を求める図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):x2−5x+6=0x^2-5x+6=0とx2=9x^2=9を解(と)こう。

x2−5x+6=0x^2-5x+6=0は、かけて6・たして5になる2数(すう)2と3を使(つか)い、(x−2)(x−3)=0(x-2)(x-3)=0。だからx=2,3\mathbf{x=2,3}。

x2=9x^2=9は、平方根(へいほうこん)の考(かんが)えを使(つか)ってx=±9x=\pm\sqrt{9}。9=329=3^2なので、x=3,−3\mathbf{x=3,-3}になる。

因数分解(いんすうぶんかい)できる式(しき)は①の方法(ほうほう)が速(はや)い。できない式(しき)やx2=kx^2=kの形(かたち)は②の方法(ほうほう)を使(つか)う。

平方根の考えで(x+3)²=25を解く図Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

連立方程式(れんりつほうていしき)を「1つの文字(もじ)を消去(しょうきょ)して一元一次方程式(いちげんいちじほうていしき)に帰着(きちゃく)させる」のと同(おな)じように、二次方程式(にじほうていしき)は「次数(じすう)を減(へ)らして一元一次方程式(いちげんいちじほうていしき)に帰着(きちゃく)させる」と考(かんが)えられる。

①の方法(ほうほう)は、(x−m)(x−n)=0(x-m)(x-n)=0の形(かたち)にできれば、AB=0の性質(せいしつ)で一次方程式(いちじほうていしき)x−m=0x-m=0とx−n=0x-n=0に分(わ)けられる。

②の方法(ほうほう)は、X2=kX^2=kの形(かたち)にできれば、平方根(へいほうこん)の考(かんが)えでXの値(あたい)が求(もと)まる。因数分解(いんすうぶんかい)しにくい式(しき)でも使(つか)いやすい。

二次方程式(にじほうていしき)の解(かい)は一般(いっぱん)に2つある。これは一元一次方程式(いちげんいちじほうていしき)や連立方程式(れんりつほうていしき)と違(ちが)う、二次方程式(にじほうていしき)ならではの特徴(とくちょう)だ。

確認問題

問題 1 / 5x²−5x+6=0の解(かい)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/solving-quadratic-by-factoring/?from=print#quiz

  1. x²−5x+6=0の解(かい)はどれか。

    • ◯ x=−1, −6
    • ◯ x=−2, −3
    • ◯ x=2, 3
    • ◯ x=1, 6

    正解:x=2, 3
    左辺(さへん)を因数分解(いんすうぶんかい)(新しいタブで開きます)すると(x−2)(x−3)=0。AB=0ならA=0またはB=0なので、x=2, 3になる。

  2. x²=9の解(かい)はどれか。

    • ◯ x=9, −9
    • ◯ x=3, −3
    • ◯ x=81, −81
    • ◯ x=3だけ

    正解:x=3, −3
    x²=k(k≧0)の形(かたち)なので、x=±√9=±3。だから解(かい)はx=3, −3の2つ。

  3. x²−9x+14=0を因数分解(いんすうぶんかい)して解(と)くと、小(ちい)さい方(ほう)の解(かい)は何(なに)か。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:2
    かけて14、たして9になる2数(かず)は2と7。(x−2)(x−7)=0より、x=2, 7。小(ちい)さい方(ほう)は2。

  4. (x+3)²=25の解(かい)はどれか。

    • ◯ x=8, −2
    • ◯ x=2, −8
    • ◯ x=5, −5
    • ◯ x=−3, 25

    正解:x=2, −8
    x+3=±5より、x+3=5でx=2、x+3=−5でx=−8。だから解(かい)はx=2, −8。

  5. 二次方程式(にじほうていしき)を因数分解(いんすうぶんかい)で解(と)くときに使(つか)う性質(せいしつ)はどれか。

    • ◯ AB=1ならば、A=1またはB=1
    • ◯ A=Bならば、A=0
    • ◯ AB=0ならば、A=0またはB=0
    • ◯ A+B=0ならば、A=0かつB=0

    正解:AB=0ならば、A=0またはB=0
    「AB=0ならば、A=0またはB=0」という性質(せいしつ)を使(つか)って、一次方程式(いちじほうていしき)に帰着(きちゃく)させる。

単元のポイント

  • 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)。解(かい)が2つあることが多(おお)い
  • 因数分解(いんすうぶんかい)による解法(かいほう) 左辺(さへん)を因数分解(いんすうぶんかい)し、AB=0の性質(せいしつ)を使(つか)って解(と)く方法(ほうほう)
  • 平方根(へいほうこん)による解法(かいほう) x²=kの形(かたち)にして、平方根(へいほうこん)の考(かんが)えで解(と)く方法(ほうほう)
  • 解(かい) 方程式(ほうていしき)を成(な)り立(た)たせる文字(もじ)の値(あたい)
  • 二次方程式(にじほうていしき)の解(かい)の個数(こすう) 一般(いっぱん)に2つあるが、重(かさ)なって1つになることもある
問題を解く
単元のポイント
  • 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)。解(かい)が2つあることが多(おお)い
  • 因数分解(いんすうぶんかい)による解法(かいほう) 左辺(さへん)を因数分解(いんすうぶんかい)し、AB=0の性質(せいしつ)を使(つか)って解(と)く方法(ほうほう)
  • 平方根(へいほうこん)による解法(かいほう) x²=kの形(かたち)にして、平方根(へいほうこん)の考(かんが)えで解(と)く方法(ほうほう)
  • 解(かい) 方程式(ほうていしき)を成(な)り立(た)たせる文字(もじ)の値(あたい)
  • 二次方程式(にじほうていしき)の解(かい)の個数(こすう) 一般(いっぱん)に2つあるが、重(かさ)なって1つになることもある