解と係数の関係 数学Ⅰで、 2次方程式の解と係数の関係 について学習したかと思います。どういうものかというと、 2次方程式"ax²+bx+c=0"の2つの解を"α"と"β"としたとき、 というものでした。 この関係は、数学Ⅱで学習する虚数解が出る2次方程式でも成り立ちます。ということで、本当に成り立つか確かめてみましょう。 2次方程式の解と係数の関係の証明 2次方程式"2x²+3x+4=0"を用いて、解と係数の関係を証明せよ "2x²+3x+4=0"を解いていきます。 解の公式を用いて この方程式の解を"α"と"β"とすると とおくことができます。(αとβが逆でもかまいません。) αとβの値がわかったので、解と係数の関係の式が成り立つか計算してみましょう。 さて、 となったかを確認してみましょう。 "2x²+3x+4=0"において、a=2、b=3、c=4なので "α+β=−3/2"ということは、"α+β=−a/b"が成り立っている と言えます。 そして "αβ=2"ということは、"αβ=c/a"が成り立っている と言えます。 以上のことから、虚数解をもつ2次方程式でも 解と係数の関係 は成り立つことがわかりました。
さらに, 指数関数 \( e^{\lambda x} \) は微分しても積分しても \( e^{\lambda x} \) に比例することとを考慮すると, 指数関数 を微分方程式\eqref{cc2ndv2}の解の候補として考えるのは比較的自然な発想といえる. そしてこの試みは実際に成立し, 独立な二つの基本解を導くことが可能となることは既に示したとおりである.
2015/10/30 2020/4/8 多項式 たとえば,2次方程式$x^2-2x-3=0$は$x=3, -1$と具体的に解けて実数解を2個もつことが分かります.他の場合では $x^2-2x+1=0$の実数解は$x=1$の1個存在し $x^2-2x+2=0$の実数解は存在しない というように,2次方程式の実数解は2個存在するとは限りません. 結論から言えば,2次方程式の実数解の個数は0個,1個,2個のいずれかであり, この2次方程式の[実数解の個数]が簡単に求められるものとして[判別式]があります. また,2次方程式が実数解をもたない場合にも 虚数解 というものを考えることができます. この記事では, 2次(方程)式の判別式 虚数 について説明します. 判別式 2次方程式の実数解の個数が分かる判別式について説明します. 判別式の考え方 この記事の冒頭でも説明したように $x^2-2x-3=0$の実数解は$x=3, -1$の2個存在し のでした. このように2次方程式の実数解の個数を実際に解くことなく調べられるのが判別式で,定理としては以下のようになります. 2次方程式$ax^2+bx+c=0\dots(*)$に対して,$D=b^2-4ac$とすると,次が成り立つ. $D>0$と方程式$(*)$が実数解をちょうど2個もつことは同値 $D=0$と方程式$(*)$が実数解をちょうど1個もつことは同値 $D<0$と方程式$(*)$が実数解をもたないことは同値 この$b^2-4ac$を2次方程式$ax^2+bx+c=0$ (2次式$ax^2+bx+c$)の 判別式 といいます. さて,この判別式$b^2-4ac$ですが,どこかで見た覚えはありませんか? 実は,この$b^2-4ac$は[2次方程式の解の公式] の$\sqrt{\quad}$の中身ですね! 【次の記事: 多項式の基本4|2次方程式の解の公式と判別式 】 例えば,2次方程式$x^2-2x-3=0$は左辺を因数分解して$(x-3)(x+1)=0$となるので解が$x=3, -1$と分かりますが, 簡単には因数分解できない2次方程式を解くには別の方法を採る必要があります. 実は,この記事で説明した[平方完成]を用いると2次方程式の解が簡単に分かる[解の公式]を導くことができます. 一般に, $\sqrt{A}$が実数となるのは$A\geqq0$のときで $A<0$のとき$\sqrt{A}$は実数とはならない のでした.
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