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二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】

●解の公式の証明の仕方【偶数】\(5\)ステップ
●二次方程式の問題
●二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(1\)
●二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(2\)
●二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(3\)
●二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(4\)
●二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(5\)
●解の公式の証明の仕方【偶数】まとめ
●二次方程式 解き方

解の公式の証明の仕方【偶数】\(5\)ステップ

「偶数の解の公式の証明の仕方が知りたい」

\(x\)の係数が偶数のとき、解の公式を証明する方法は次のとおり。

解の公式の証明の仕方【偶数】\(5\)ステップ

\(1\)、\(c\)を移項して\(a\)で割る
\(2\)、\(x\)の係数の半分の\(2\)乗を足す
\(3\)、因数分解する
\(4\)、平方根を求める
\(5\)、式を整理する

\(1\)ステップずつ、解の公式を導いていきましょう。

二次方程式の問題

まずは二次方程式の問題です。

問題 次の二次方程式を解きましょう。
\(ax^2+2b^{\prime}x+c=0\)

この問題から、\(x\)の係数が偶数のときの解の公式を証明していきましょう。

なお、\(b^{\prime}\)は

・   \(x\)の係数が偶数のとき、\(b\)の代わりに使う文字
・   \(2b^{\prime}\)は\(2\times□\)と同じ
と考えればOK。

二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(1\)

解の公式を証明するときは、\(1\)番目に\(c\)を移項して\(a\)で割ります。

解の公式の証明の仕方\(1\)

\(1\)、\(c\)を移項して\(a\)で割る
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{ax^2+2b^{\prime}x+c}&=0\cr&&\mathord{ax^2+2b^{\prime}x}&=-c\cr&&\mathord{x^2+\frac{2b^{\prime}}{a}x}&=-\frac{c}{a}\cr\end{alignat}\)

二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(2\)

\(2\)番目に、\(x\)の係数の半分の\(2\)乗を足します。半分にするとき、\(\displaystyle\frac{2b^{\prime}}{a}\)の分子にある\(2\)と約分します。

解の公式の証明の仕方\(2\)

\(2\)、\(x\)の係数の半分の\(2\)乗を足す
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{x^2+\frac{2b^{\prime}}{a}x}&=-\frac{c}{a}\vphantom{\Rule{0ex}{4.5ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x^2+\frac{2b^{\prime}}{a}x+\left(\frac{b^{\prime}}{a}\right)^2}&=-\frac{c}{a}+\left(\frac{b^{\prime}}{a}\right)^2\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x^2+\frac{2b^{\prime}}{a}x+\left(\frac{b^{\prime}}{a}\right)^2}&=-\frac{ac}{a^2}+\frac{b^{\prime2}}{a^2}\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x^2+\frac{2b^{\prime}}{a}x+\left(\frac{b^{\prime}}{a}\right)^2}&=\frac{b^{\prime2}-ac}{a^2}\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr\end{alignat}\)

二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(3\)

\(3\)番目に、因数分解します。因数分解するときは、ステップ\(2\)で足した数を使います。

解き方【ステップ\(3\)】

\(3\)、因数分解する
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{x^2+\frac{2b^{\prime}}{a}x+\left(\frac{b^{\prime}}{a}\right)^2}&=\frac{b^{\prime2}-ac}{a^2}\vphantom{\Rule{0ex}{4.5ex}{3ex}}\cr&&\mathord{\left(x+\frac{b^{\prime}}{a}\right)^2}&=\frac{b^{\prime2}-ac}{a^2}\cr\end{alignat}\)

二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(4\)

\(4\)番目に、平方根を求めます。

解き方【ステップ\(4\)】

\(4\)、平方根を求める
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{\left(x+\frac{b^{\prime}}{a}\right)^2}&=\frac{b^{\prime2}-ac}{a^2}\vphantom{\Rule{0ex}{4.5ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x+\frac{b^{\prime}}{a}}&=\pm\sqrt{\frac{b^{\prime2}-ac}{a^2}}\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x+\frac{b^{\prime}}{a}}&=\pm\frac{\sqrt{b^{\prime2}-ac}}{a}\cr\end{alignat}\)

二次方程式・解の公式の証明の仕方【偶数】\(5\)

\(5\)番目に、式を整理します。

解き方【ステップ\(5\)】

\(5\)、式を整理する
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{x+\frac{b^{\prime}}{a}}&=\pm\frac{\sqrt{b^{\prime2}-ac}}{a}\vphantom{\Rule{0ex}{4.5ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x}&=-\frac{b^{\prime}}{a}\pm\frac{\sqrt{b^{\prime2}-ac}}{a}\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x}&=\frac{-b^{\prime}\pm\sqrt{b^{\prime2}-ac}}{a}\cr\end{alignat}\)

答え
\(\displaystyle x=\frac{-b^{\prime}\pm\sqrt{b^{\prime2}-ac}}{a}\)

解の公式の証明の仕方【偶数】まとめ

カンタンに解の公式の証明をまとめます。

解の公式の証明の仕方【偶数】まとめ

・   \(c\)を移項して\(a\)で割る
・   因数分解する
・   平方根を求めて式を整理する

二次方程式 解き方

・   二次方程式の解き方
因数分解3パターン
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