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。
X2+BX+C=0
変形して、
(X+(B/2))2-(B/2)2+C=0
-(B/2)≡m
-(B/2)2+C≡-D
と定義したmとDを使って式を書き直すと、
(X-m)2-D=0 (式1)
となります。
ここで、
y=(X-m)2-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=X2のグラフを平行移動したグラフであり、y=X2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)2-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=X2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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二次関数のグラフの平行移動
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X2+BX+C=0
変形して、
(X+(B/2))2-(B/2)2+C=0
-(B/2)≡m
-(B/2)2+C≡-D
と定義したmとDを使って式を書き直すと、
(X-m)2-D=0 (式1)
となります。
ここで、
y=(X-m)2-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=X2のグラフを平行移動したグラフであり、y=X2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)2-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=X2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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