数学
高校生
解決済み

次の2次式を、複素数の範囲で因数分解せよ。

二次式ax^2+bx+cの因数分解
なぜx^2の係数が1以外のときは最後因数分解した式にx^2の係数をかけなければならないのですか?展開すればわかる事なのですがいまいちピンと来なくて…

例えば写真の問題では、
まずx^2-x-3/2の因数分解をしているということですか?

倒で固数分解せよ。 (2) 222-298-3 (3) 0 28-290-3=0 はけ6 1は 1土7 2 2 ) 28:38-3-2(-1は月)(a -47) (2-57 2 2

回答

✨ ベストアンサー ✨

「例えば写真の問題では、
まずx^2-x-3/2の因数分解をしているということですか?」
→その通りです。その認識で合っています。

一般に、
ax²+bx+c=0の解をx=α,βとすると、
それらから作られる(x-α)(x-β)は
x²+(b/a)x+c/aの因数分解です。

二次方程式の解を求める過程を詳しく見るとわかるかと思います。

ax²+bx+c=0
↓両辺をaで割る(①)
x²+(b/a)x+c/a=0
↓平方完成(②)
(x+b/2a)²-(b²-4ac)/(2a)²=0
↓因数分解(③)
{x+(b-√b²-4ac)/2a}{x+(b+√b²-4ac)/2a}=0
↓解を求める(④)
x=(-b±√b²-4ac)/2a

解を使って因数分解することは、④の手順を逆にたどることです。
解の公式を用いて解を求めることには①②③④の手順がすべて含まれています。公式は、途中を省略しているだけであり、実際にはすべての手順が含まれています。
手順①を見ると両辺をaで割っているため、左辺はもはやax²+bx+cではなく、x²+(b/a)x+c/aとなっています。したがって、④を逆にたどって得られた因数分解{x+(b-√b²-4ac)/2a}{x+(b+√b²-4ac)/2a}はあくまでもx²+(b/a)x+c/aの因数分解であり、ax²+bx+cの因数分解ではありません。

もとに戻すには①②③④すべての手順を逆にたどる必要があるため、①(aで割る)の逆の手順(aをかける)をする必要があるということです。

要点
・解の公式には、aで割る過程(①)が含まれる
・解x=α,βから(x-α)(x-β)を作ることは、因数分解から解を求める過程(④)を逆にたどっただけなので、もとの形ax²+bx+cの因数分解を求めるには、そこからさらに①を逆にたどることが必要
・ちなみに②③はただの式変形であり、式の値は変わらない

解の公式には省略されているだけで、①②③④が含まれているのですね。逆をたどってみたら納得です。ご丁寧にありがとうございました🙇‍♀️

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回答

解の公式を使うときに、ax^2+bx+c=0のbの部分が2(の倍数)になってるから、自然と解の公式を2で割ってますよね?
これだと、勝手に2で割ってしまってるので、それを元に戻すために2をかけます!

これが不安なら、慣れるまでは先に2で割って解の公式を使うより、少し計算がめんどくさくなるけど、分母が2aになる方でやる方が確かだと思います!

もし、x^2の係数が3で、
3x^2-2x-3のときも、
xの係数が2の倍数だから、解の公式偶数バージョンを使ったあと、最後に2をかけるんですか?

3x^2-2x-3=0

x=1±√10/3なので、

3x^2-2x-3=2(x-1+√10/3)(x-1-√10/3)
となるのですか?

でも、x^2の係数は3ではなく2になってしまうような…

すみません、理解力がなくて… 🙇‍♀️

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