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二次方程式・解の公式の証明の仕方

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

二次方程式・解の公式の証明の仕方\(5\)ステップ

「二次方程式の解の公式の証明の仕方は?」

次の順番で計算すると、解の公式を証明できます。

二次方程式・解の公式の証明の仕方\(5\)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、解の公式を証明していきましょう。

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。
\(ax^2+bx+c=0\)

この問題から解の公式を証明します。

二次方程式・解の公式の証明の仕方\(1\)

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
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{ax^2+bx+c}&=0\cr&&\mathord{ax^2+bx}&=-c\cr&&\mathord{x^2+\frac{b}{a}x}&=-\frac{c}{a}\cr\end{alignat}\)

二次方程式・解の公式の証明の仕方\(2\)

\(2\)番目に、\(x\)の係数の半分の\(2\)乗を足します。足したあと、右辺の式を整理します。左辺の式は、このあと因数分解するので整理しなくてOK。

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
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{x^2+\frac{b}{a}x}&=-\frac{c}{a}\vphantom{\Rule{0ex}{4.5ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x^2+\frac{b}{a}x+\left(\frac{b}{2a}\right)^2}&=-\frac{c}{a}+\left(\frac{b}{2a}\right)^2\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x^2+\frac{b}{a}x+\left(\frac{b}{2a}\right)^2}&=-\frac{4ac}{4a^2}+\frac{b^2}{4a^2}\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x^2+\frac{b}{a}x+\left(\frac{b}{2a}\right)^2}&=\frac{b^2-4ac}{4a^2}\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr\end{alignat}\)

二次方程式・解の公式の証明の仕方\(3\)

\(3\)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。

解の公式の証明の仕方\(3\)

\(3\)、因数分解する
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{x^2+\frac{b}{a}x+\left(\frac{b}{2a}\right)^2}&=\frac{b^2-4ac}{4a^2}\vphantom{\Rule{0ex}{4.5ex}{3ex}}\cr&&\mathord{\left(x+\frac{b}{2a}\right)^2}&=\frac{b^2-4ac}{4a^2}\cr\end{alignat}\)

二次方程式・解の公式の証明の仕方\(4\)

\(4\)番目に、平方根を求めます。

解の公式の証明の仕方\(4\)

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

二次方程式・解の公式の証明の仕方\(5\)

\(5\)番目に、式を整理します。

解の公式の証明の仕方\(5\)

\(5\)、式を整理する
\(\begin{alignat}{2}\mathrm{・}\hskip5pt&&\mathord{x+\frac{b}{2a}}&=\pm\frac{\sqrt{b^2-4ac}}{2a}\vphantom{\Rule{0ex}{4.5ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x}&=-\frac{b}{2a}\pm\frac{\sqrt{b^2-4ac}}{2a}\vphantom{\Rule{0ex}{0ex}{3ex}}\cr&&\mathord{x}&=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}\cr\end{alignat}\)

答え
\(\displaystyle x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}\)

二次方程式・解の公式の証明の仕方【まとめ】

カンタンに解の公式を証明する方法をまとめます。

二次方程式・解の公式の証明の仕方 【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

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