1 2次方程式 の解き方 3. 1. 1 基本的な2次方程式の解き方(1)(基) 3. 2 2次方程式のの解き方(2)(展開・置き換え・二乗利用)(標) 3. 3 2次方程式の解き方(3)(たすき掛け、係数が平方根、文字係数)(難) 3. 4 補題・2元2次連立方程式 3. 2次方程式 と解 3. 3 2次方程式 と文章題 3. 3. 1 2次方程式の文章題(1)(代入、数量関係、面積体積)(基~標) 3. 2 2次方程式 と文章題(2)(点の移動、関数(標) 3. 3 2次方程式と文章題(3)(速度、割合、食塩水)(難)
プログラミング初心者向けの練習問題の一つとして、解の公式の計算があります。
この記事では、解の公式の計算をプログラムに実装する方法について解説しています。
解の公式の概要
プログラムを作成する前に、解の公式についての簡単な説明を行います。
解の公式とは
その名の通り、二次方程式の解を求めるための公式です。
二次方程式 \(ax^2 + bx + c = 0 (a \neq 0) \) の解は
$$ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a} $$
によって求められます。なお、判別式\(D=b^2-4ac\)とした
$$ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} $$
の形で定義されることもあります。
実際にプログラムを作成してみる
前述の公式に従ってプログラムを作成します。
プログラム作成の手順
プログラム作成の手順は以下の通りです。
変数の値を指定する(a=0の場合は強制終了)
判別式Dの計算を行う
Dの計算結果を基に解を求める(D>0、D=0、D<0の3通り)
実装例
上記の手順に従ってプログラムを作成します。使用する言語はC言語です。
#include
一緒に解いてみよう これでわかる! 例題の解説授業 2次方程式の問題だね。左辺の因数分解ができないときは、 「解の公式」 を利用しよう。ポイントは以下の通り。何度も使って、何度も暗唱して、公式を頭に入れてしまおう。 POINT 因数分解が難しそうなら、解の公式を使って解こう。 この問題の場合、a=1、b=3、c=1を公式に代入すればOKだね。 (1)の答え この問題の場合、a=3、b=-4、c=-1を公式に代入すればOKだね。 公式に当てはめた後、 √の中の整理 や、 約分 などができる場合は忘れないようにしよう。 (2)の答え
1} ここで方程式が重解を持つ時は式4. 1が0の時なので、以下のmについての方程式の解を求めればよい。 \left(m+2\right)\left(m-6\right)=0\\ m=-2, 6 よって、方程式はm=-2, 6の時に重解を持つ。 問5の解答 分かっている解から因数分解をする 方程式は解は-1と2である。 よって、方程式は以下の様に因数分解することができる。 x^2\left(a-b\right)+b&=&\left(x+1\right)\left(x-2\right)\\ &=& x^2-x-2\tag{式5. 1} 次に式5. 2次方程式の解き方(2)(複雑な2次方程式、展開、置き換え、二乗の利用)(標) - 数学の解説と練習問題. 1から以下のようにa, bについての連立方程式を立てることができる。 a-b&=&-1\\ b&=&-2 この連立方程式を解くとa, bは以下になる。 a&=&-3\\ よって、a, bを求めることができた。 問6の解答 mに依らず判別式D=0を示す 放物線がx軸と共有点を持たない時は、放物線が0になる時の方程式の判別式Dが負になる時である。 更にどんなmの値を取っても判別式は負になることを示す必要がある。 よって以下の方程式の判別式Dを考える。 $$x^2+2mx+\left(m^2+1\right)=0$$ 方程式の判別式Dは以下になる。 D&=&\left(2m\right)^2-4\left(m^2+1\right)\\ &=&-4<0 よって、方程式の判別式がmに依らず負になることを示すことができたので、放物線とx軸はmに依らず常に共有点を持たない(交わらない)事が示せた。 【 直線と放物線の共有点の個数についてはこちら 】 問7の解答 2つの方程式から求めた二次方程式の判別式Dの場合分け 2つの方程式の共有点を求める時は、2つの関数が同じ値を取るときを考える。 よって、以下の関係を考える。 $$-2x^2=4x-k$$ 更に、この関係式を二次方程式の形に直すと以下になる。 $$2x^2+4x-k=0\tag{式7. 1}$$ 式7. 1は2つの方程式が等しくなるという関係から導き出された。 よって、式7. 1の判別式Dを考えることで2つの方程式の共有点(2つの方程式が交わる点)の数を求めることができる。 式7. 1の判別式Dを求めると以下の様になる。 D&=&4^2+4・2\left(-k\right)\\ &=&16+8k ここで、判別式Dの値は定数kの値によって変化することが分かる。 よって、定数kの値による場合分けをする。 $$k>-2の場合$$ 判別式Dは正となる。 $$D>0$$ よって、2つの方程式の共有点は2個である。 $$k=-2の場合$$ 判別式Dは0となる。 $$D=0$$ よって、2つの方程式の共有点は1個(重解)である。 判別式Dは負となる。 $$D<0$$ よって2つの方程式の共有点はない。 【 二次方程式の解説はこちら 】
この変形がテストに出されるようなことはないと思いますが 式変形の過程を理解できるようにはしておきましょう。 解の公式を使って解く場合の注意点! 次に、解の公式を利用して二次方程式を解いていくときに よく質問されることについてまとめておきます。 分母がマイナス、aがマイナスになる場合 分母がマイナスになってしまいましたがどうすれば良いでしょうか?? 中学３年生 数学 【２次方程式】 練習問題プリント 無料ダウンロード・印刷｜ちびむすドリル【中学生】. $$-4x^2+5x-1=0$$ このようにaがマイナスになっている場合 解の公式を利用していくと $$x=\frac{-5\pm\sqrt{25-16}}{-8}$$ というように分母にマイナスがでてきてしまい 符号をどのように処理していけば良いかわからなくなってしまう人が多いです。 aがマイナスのときには 両辺に\(-1\)を掛けることで符号を変えてから解の公式を利用するようにしましょう。 $$(-4x^2+5x-1)\times (-1)=0\times (-1)$$ $$4x^2-5x+1=0$$ $$x=\frac{5\pm\sqrt{25-16}}{8}$$ $$x=\frac{5\pm\sqrt{9}}{8}$$ $$x=\frac{5\pm 3}{8}$$ $$x=1, \frac{1}{4}$$ 約分ができる場合とできない場合 約分できる場合とできない場合の違いが分かりません。 解の公式を利用したときに 約分できる場合には、ちゃんと約分して答えを求めないといけません。 このように、すべてが約分できる場合にはしてやりましょう。 このような約分はしないように気を付けてくださいね! 解の公式を使うときの例題を解説! それでは例題を通して、解の公式の理解を深めていきましょう! 問題 (1)\(x^2+7x+8=0\) (2)\(5x^2+3x-2=0\) (1)解説&答えはこちら 答え $$x=\frac{-7\pm\sqrt{17}}{2}$$ \(a=1, b=7, c=8\)を解の公式に代入していきます。 $$x=\frac{-7\pm\sqrt{7^2-4\times 1\times 8}}{2\times 1}$$ $$x=\frac{-7\pm\sqrt{49-32}}{2}$$ $$x=\frac{-7\pm\sqrt{17}}{2}$$ (2)解説&答えはこちら 答え $$x=\frac{2}{5}, -1$$ \(a=5, b=3, c=-2\)を解の公式に代入していきます。 $$x=\frac{-3\pm\sqrt{3^2-4\times 5\times (-2)}}{2\times 5}$$ $$x=\frac{-3\pm\sqrt{9+40}}{10}$$ $$x=\frac{-3\pm7}{10}$$ $$x=\frac{2}{5}, -1$$ bが偶数のときに使える解の公式(簡略バージョン)とは?
所在地:〒301-8611 茨城県龍ケ崎市3710番地 電話:0297-64-1111 開庁時間:平日 午前8時30分から午後5時15分(祝日・年末年始を除く) 法人番号:2000020082082
2020年12月10日 9時27分 大相撲の横綱鶴竜(35)=本名マンガラジャラブ・アナンダ、モンゴル出身、陸奥部屋=の日本国籍取得が許可され、10日、官報に告示された。将来親方になるには日本国籍が必要で、鶴竜は現役引退後も親方として日本相撲協会に残ることが可能になった。 2001年に来日した鶴竜はここまで優勝6度。近年はけがに苦しみ、今年開催された5場所のうち4場所で休場していた。11月には横綱審議委員会から白鵬とともに「注意」決議を受け、来年1月の初場所(東京・国技館)は、進退を問われる厳しい立場で迎える。 ニューヨーク(NY)のデブラシオ市長は3日、店内での飲食に、新型コロナウイルスワクチンの接種証明を義務づけると発表した。16日から移行期間が始まり、9月13日に完全施行される。米国の都市としては、初めての試みとなるという。 対象はレストラン… 速報・新着ニュース 一覧
2020. 08. 31 日本酒を知ろう 沢の鶴の日本酒 生酒を購入した際に、賞味期限はあるのか、劣化を防ぐためにはどのように保存すれば良いのかと疑問を抱く人も多いのではないでしょうか。 今回は、生酒の賞味期限や保存方法をはじめ、一部の生酒で用いられる「限外ろ過(げんがいろか)」と呼ばれる工程や、ぜひ味わって頂きたいおすすめの生酒についてご紹介します。 生酒の賞味期限や保存方法とは?