平方完成 高校で習う数学の中から、平方完成の裏技を紹介します。 きっと試験でしか使わないので、一般の人は役に立たないと思いますが…。 ただ、 センター試験 のような時間の制約がある場合には活躍してくれます。 例題 係数が1ではない次の二次関数を平方完成してみます。 すべての流れを一枚にすると こうなります。 あとがき 一応 断っておきますが、私が考えた裏技ではありません。 知る人ぞ知るという感じのものです。 余談ですが、「平方完成」は日本だけでなく アメリ カでも「Completing the square 」として紹介されていました。
今回は、平方完成のやり方をこれから平方完成の勉強を始める人にはもちろん、理解が曖昧で復習したい人にも分かりやすく解説します! 平方完成は 二次関数や二次方程式 の分野でとても重要です。例えば二次関数のグラフの問題を解くためには必ず必要だったりします。 平方完成は一見複雑な操作のように思えますが、具体的な式で何度か練習すれば必ずマスターすることができる簡単なものです。 ということで、この記事は教科書では数行程度しか書いていない平方完成を徹底的に解説していくものになります。 平方完成の基本 、次に 平方完成のコツ 、最後には 平方完成の練習問題 を用意しています。 ぜひ最後まで読んで、平方完成を完璧にマスターしましょう! 平方完成とは 平方完成の定義と公式 まずは平方完成とはどんなものであるかを確認しましょう。 平方完成とは、 \(y=ax^2+bx+c\)の形の関数を\(y=a(x-p)^2+q\)という形に変形すること です。 早速ですが、ここで確認しておくことがあります。それは\(p\)や\(q\)という文字はどっからきたの! 「平方完成」に関するQ＆A - Yahoo!知恵袋. ?ということを 考えてはいけない ということです。 なぜかというと、\(p\)や\(q\)は 適当な定数 だからです。別に\(p\)は2でも6でもなんでもいいわけです。(ただし、数であることに注意!) よって、\(y=a(x-p)^2+q\)には意味は特にはありません。 単純に、 「平方完成をするとこんな形になるんだよ!」 ということを表しているに過ぎません。 ここでは 2乗の形を作ったこと に注目しておいてください。 ちゃんと\(y=ax^2+bx+c\)を平方完成とすると、\[\style{ color:red;}{ y=a\left(x+\displaystyle \frac{ b}{ 2a} \right)^2-\displaystyle \frac{ b^2}{ 4a}+c}\]となります。 つまり、先ほどの適当な定数\(p\)、\(q\)は、\[p=-\displaystyle \frac{ b}{ 2a}\]\[q=-\displaystyle \frac{ b^2}{ 4a}+c\]であったことがわかりますね。 平方完成はとても強力な武器で、例えば二次関数の頂点が分かるようになります。 *二次関数の頂点の求め方についてはこちらをご覧ください。 でも、なぜ\(y=a\left(x+\displaystyle \frac{ b}{ 2a} \right)^2-\displaystyle \frac{ b^2}{ 4a}+c\)という形にする必要があるのだろうかと思ったりしませんか?
そうなんです!計算や手順が少なくなる分、ミスも減りまよ。 ぜひこの機会に、二次関数(平方完成)の公式を覚えて帰ってください!
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