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【数学】2次方程式の解の公式

対象:定期試験以上

今回は 2次方程式の解の公式 のお話です


係数が虚数のときには使えません


放物線$${y-ax^2+bx+c}$$を考えてみると 放物線は左右対称であり その中心が $${x=-\dfrac{b}{2a}}$$ です
この放物線の軸は 解の公式のここに現れています

左右対称ですから 中心から解までの距離が同じですね

$${\dfrac{\sqrt{D}}{2a}+\dfrac{\sqrt{D}}{2a}=\dfrac{\sqrt{D}}{a}}$$ ということです
ただし,$${a>0}$$のときのお話です

$${x^2}$$の係数の正負によって $${\dfrac{-b-\sqrt{D}}{2a}}$$と$${\dfrac{-b+\sqrt{D}}{2a}}$$ の大小関係が変わりますのでここは注意点です
$${a < 0}$$なら 切り取る長さ$${=\dfrac{-b-\sqrt{D}}{2a}-\dfrac{-b+\sqrt{D}}{2a}=-\dfrac{\sqrt{D}}{a}}$$
となるからです.

$${ax^2+bx+c=0}$$が異なる2つの実数解をもつときのお話をしましたが
重解をもつときは 2解が重なるので 軸$${x=-\dfrac{b}{2a}}$$ がそのまま重解となります

解の公式 $${x=\dfrac{-b\pm \sqrt{D}}{2a}}$$ で$${D=0}$$とおけば明らかです

放物線が$${x}$$軸から切り取る長さ が出てきましたが
数学IIで解と係数の関係を学習すると
次のような議論ができます


簡単な問題で確認しましょう



放物線が$${x}$$軸から切り取る長さは 2解の差 であり
このときには $${\Big|\dfrac{\sqrt{D}}{a}\Big|}$$ を用いても解と係数の関係を用いてもどちらでもOKです

しかし斜めの直線から放物線が切りとる長さについては
解と係数の関係を用います


以上 2次方程式の解の公式 のお話でした


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