ステップ N10-4-1

因数分解で 解く

この ページで まなぶ こと

  • 「AB = 0 ならば A = 0 または B = 0」を使って二次方程式を解けるようになる

左辺を因数分解して積の形にすれば、「かけて0なら、どちらかが0」で一次方程式2本に分解できる。二次方程式の解は最大2個。

かけて0になるのは

まず、数の世界の大事な事実をひとつ。

AB = 0 ならば、A = 0 または B = 0。

2つの数をかけて0になるのは、少なくとも一方が0のときだけだ(0でない数どうしの積は決して0にならない)。この「または」は S1章で学んだ論理の「または」——両方0でもいいよ。

積の形に持ちこむ

\[x^2 + 5x + 6 = 0\]

左辺を因数分解すると——

\[(x + 2)(x + 3) = 0\]

かけて0だから、x + 2 = 0 または x + 3 = 0。つまり

\[x = -2 \quad または \quad x = -3\]

二次方程式が、一次方程式2本にバラバラになった! 検算:x = −2 のとき 4 − 10 + 6 = 0 ✓、x = −3 のとき 9 − 15 + 6 = 0 ✓。解が2つあるのが二次方程式の特徴だ。

例2 :x² − 6x + 9 = 0

因数分解すると (x − 3)² = 0。同じ因数が2つ重なった形で、解は x = 3 のただ1つ(重解という)。

例3 :x² = 4x

右辺を移項して x² − 4x = 0、共通因数をくくって x(x − 4) = 0、よって x = 0 または x = 4

ここに大事な注意がある。両辺をxでわってはいけない。わってしまうと x = 4 だけになり、解 x = 0 を失う。「0でわるかもしれない操作」は禁じ手(わり算の0の約束、N2章)——方程式では「移項して因数分解」が安全な道だ。

れんしゅう

Q1 きほん

(x − 1)(x − 6) = 0 の解のうち、大きいほうは?

Q2 きほん

x² + 7x + 12 = 0 の解のうち、大きいほうは?(−3のように書いてね)

Q3 ふつう

x² − 2x − 15 = 0 の解のうち、大きいほうは?

Q4 ふつう

x² − 8x + 16 = 0 の解は?(重解)

Q5 ふつう

x² = 9x の解のうち、0でないほうは?

Q6 チャレンジ

2x² + 6x − 8 = 0 の解のうち、大きいほうは?

もっと れんしゅう

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