130103 初版
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公式たち

どのくらい公式があるといいのかというのを 知りたいので載せて問題からlinkをはる。

2次方程式の解の判別式
3次以上の方程式についても判別式はあるが, 高校で使われることはいまのところない。
実数を係数とする2次方程式 \(ax^2+bx+c=0\) がある。
(a, b, cは実数 aは零でないとする この仮定は重要である。)
\(b^2-4ac\)をこの方程式の解の判別式といい,よく D と書かれる。
D>0 のとき,またこのときに限り,異なる2つの実数解をもつ
D=0 のとき,またこのときに限り,(実数の)重解をもつ
D<0 のとき,またこのときに限り,実数解をもたない
導出
\(f(x)=ax^2+bx+c\) とおく。
平方完成により,
\(f(x)=a\left(x+\dfrac{b}{2a}\right)^2-\dfrac{b^2-4ac}{4a}\) より
\(f(x)=0\)⇔ \(\left(x+\dfrac{b}{2a}\right)^2=\dfrac{b^2-4ac}{4a^2}\)
実数の2乗は負にならないから,
これより,2次方程式が実数解をもつかどうかが判別される。
例題
aを定数とする,xの2次方程式 \(x^2-ax+1=0\) の判別式は \(a^2-4\) である。
\(a\leqq -2\)または,\(2 \leqq a\)のとき,また,このときに限り実数解をもつ。
a=2 または a=-2 のとき,重解をもつ。

iを虚数単位とする。
(a,b,c)=(1,-i, 0) として,2次方程式 \(ax^2+bx+c=0\) について,
\(b^2-4ac=-1\) であるが,
この方程式は x=0 を実数解としてもっている。
最大・最小のこのような 問題でも使われる。