二次方程式の解の公式:二次方程式を解く確実なツール
ax² + bx + c = 0 の形の二次方程式に直面したとき、最も体系的なアプローチは解の公式を使用することです。この公式は「平方完成」として知られる代数的手法から自然に導かれ、すべての二次方程式が少なくとも1つの実数解または複素数解を持つことを保証します。
変数を分離し方程式を操作することで、有名な結果に到達します:
$$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$$
ここで、x は方程式の解(根)を表し、a、b、c は特定の二次方程式を定義する数値係数です。平方根の中の式 b2 – 4ac は判別式と呼ばれ、根が実数で異なるか(判別式 > 0)、実数で等しいか(判別式 = 0)、共役複素数か(判別式 < 0)を教えてくれます。
例:
二次方程式 6x2 + 11x – 35 = 0 を公式を使って解きましょう。
まず係数を特定します:a = 6、b = 11、c = –35。
判別式を計算:$$\Delta = b^2 - 4ac = 11^2 - 4(6)(-35) = 121 + 840 = 961$$ \Delta は完全平方数(\sqrt{961} = 31)なので、解は有理数になります。
解の公式を適用:$$x_{1} = \frac{-11 + 31}{2(6)} = \frac{20}{12} = \frac{5}{3}$$ $$x_{2} = \frac{-11 - 31}{2(6)} = \frac{-42}{12} = -\frac{7}{2}$$ したがって、この方程式には2つの実数解があります:x = \tfrac{5}{3} と x = -\tfrac{7}{2}。
この方法は、根が整数、分数、複素数のいずれであっても、あらゆる二次方程式に機能します。解の公式をマスターすることで、代数問題解決の強力なツールを手に入れられます。
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