****************(以下は参考)***************** ○ 2次方程式の解と係数の関係 2次方程式 ax 2 +bx+c=0 ( a ≠ 0) の2つの解を α, β とすると, α + β =− αβ = が成り立つ. (証明) 2次方程式の解の公式により, α =, β = とすると, α + β = + = =− αβ = × = = = (別の証明) 「 2次方程式を f(x)=ax 2 +bx+c=0 ( a ≠ 0) とおくと, x= α, β はこの方程式の解だから, f( α)=f( β)=0 したがって, f(x) は x− α 及び x− β を因数にもつ(これらで割り切れる. x− α 及び x− β で割り切れるとき, (x− α)(x− β) で割り切れることは,別途証明する必要があるが,因数定理を用いて因数分解するときには,黙って使うことが多い↓ [重解の場合を除けば余りが0となることの証明は簡単] ). 2次の係数を考えると, f(x)=a(x− α)(x− β) と書ける. すなわち, ax 2 +bx+c=a(x− α)(x− β) 両辺を a ≠ 0 で割ると, x 2 + x+ =(x− α)(x− β) 右辺を展開すると x 2 + x+ =x 2 −( α + β) x+ αβ となるから,係数を比較して 」 ○ 3次方程式の解と係数の関係 3次方程式 ax 3 +bx 2 +cx+d=0 ( a ≠ 0) の3つの解を α, β, γ とすると, α + β + γ =− αβ + βγ + γα = αβγ =− 3次方程式を f(x)=ax 3 +bx 2 +cx+d=0 ( a ≠ 0) とおくと, x= α, β, γ はこの方程式の解だから, f( α)=f( β)=f( γ)=0 したがって, f(x) は x− α, x− β, x− γ を因数にもつ(これらで割り切れる.) 3次の係数を考えると, f(x)=a(x− α)(x− β)(x− γ) と書ける. 解と係数の関係 ２次方程式と３次方程式. すなわち, ax 3 +bx 2 +cx+d=a(x− α)(x− β)(x− γ) 両辺を a ≠ 0 で割ると, x 3 + x 2 + x+ =(x− α)(x− β)(x− γ) 右辺を展開すると x 3 −( α + β + γ)x 2 +( αβ+βγ+γα)x− αβγ となるから,係数を比較して α+β+γ =− αβ+βγ+γα = (参考) 高校の教科書において2次方程式の解と係数の関係は,上記のように解の公式を用いて計算によって示される.この方法は (1)直前に習う解の公式が,単純な数値計算だけでなく文字式の変形として証明にも使えるという例となっている.
2次方程式はこの短いバージョンだと思えば良いですね。 3次方程式ではこの解と係数の関係を使うと割と簡単になる問題が多いです。 因数定理を使って3次方程式を考えるのも良いですが、 解と係数の関係も使えると 引き出しが多くなります ので是非覚えましょう。 1つ、定理を追加しておきます。 この3次方程式の解と係数の関係と一緒に覚えて欲しい事実があります。 共役複素数は3次方程式のもう一つの解となる 3次方程式の問題でよく出てくるのが、 \( i を虚数単位として、\\ 「次の3次方程式は x=a+bi を解とする」\) という問題です。 3次方程式は複素数の範囲で3つの解を持ちます。 もちろん多重解も複数で数えます。 2重解なら2つ、3重解なら3つの解として数えるということです。 このとき、 \(\color{red}{ 「 x=a+bi を解とするなら、\\ 共役複素数 \bar{x}=a-bi も解である。」}\) という定理があります。 これって使って良いのか? 使って良いです。バンバン使って下さい。 これらの定理を持って問題集にぶつかってみて下さい。 少しは前に進めるのではないでしょうか。 解と係数の関係の左辺は基本対称式の形をしているので、 基本対称式についても見ておくと良いでしょう。 ⇒ 文字が3つの場合の対称式の値を求める問題の解き方 2次方程式と3次方程式を分けて、 もっと具体的な問題も交えて説明した方が良かったですね。 具体的な問題は別の機会で説明します。 解と係数の関係、使えますよ。 ⇒ 複素数と方程式の要点 複素数を解に持つ高次方程式では大いに活躍してくれます。
例題と練習問題 例題 (1) 2次方程式 $x^{2}+6x-1=0$ の2つの解を $\alpha$ と $\beta$ とするとき,$\alpha^{2}+\beta^{2}$,$\alpha^{3}+\beta^{3}$ の値をそれぞれ求めよ. (2) 2次方程式 $x^{2}-5x+10=0$ の2つの解を $\alpha$ と $\beta$ とするとき,$\alpha^2$ と $\beta^2$ を解にする2次方程式を1つ作れ. 講義 すべて解と係数の関係を使って解く問題です.
公開日時 2019年04月18日 23時06分 更新日時 2020年06月26日 00時11分 このノートについて tomixy 高校2年生 【contents】 p1~2 3次方程式と3次式の因数分解 p2 3次方程式の解と係数の関係 p3~ [問題解説]3次方程式の解と係数の関係の利用 このノートが参考になったら、著者をフォローをしませんか?気軽に新しいノートをチェックすることができます! コメント コメントはまだありません。 このノートに関連する質問
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