やさしい2次方程式の解の公式を2次関数のグラフから求める

二次方程式の解の公式を2次関数のグラフから求めます。

以下の2次方程式を解くことを考えます。

+BX+C=0

変形して、

(X+(B/2))-(B/2)+C=0


-(B/2)≡m

-(B/2)+C≡-D

と定義したmとDを使って式を書き直すと、

(X-m)-D=0  (式1)

となります。


ここで、

y=(X-m)-D  (式2)

の2次関数のグラフは以下のグラフになります。

 

 

この2次関数のグラフは、y=Xのグラフを平行移動したグラフであり、y=Xのグラフと合同な形です。


(式2)の2次関数のグラフがx軸と交わる場合は

y=(X-m)-D=0

とあらわされます。

これは、(式1)の二次方程式です。

ゆえに、(式2)のグラフがX軸と交わる点のX座標は(式1)の解です。


(式2)の2次関数のグラフは、

その左右対称の中心線のX座標がmであり、x軸より下の深さがDです。

また、(式2)のグラフに合同なy=Xのグラフでは、その高さがDになる位置は、x=±(√D)の位置にあります。

ゆえに、(式2)のグラフのx軸との交点のX座標は、

X=m+(√D),

X=m-(√D)

です。

これは(式1)の解です。

このX座標が、やさしい2次方程式の解の公式をあらわしています。


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