【中学数学】二次方程式の解き方はこの3パターンだけでOK【平方根・因数分解・解の公式】

二次方程式を習ったけど、解き方が色々あってどれを使えばいいのか迷ってしまう

平方根を使った解き方でワケが分からなくなった

結局どんな問題で解の公式を使えばいいの?

こんな悩みを持っているなら、今回の記事を読んでみてください。

二次方程式の問題が出てきても迷うことなく計算できるはずです。

二次方程式の解き方はこの3パターンだけでOK

二次方程式の計算問題は、次の順番で解こうとするのがポイントです。

  1. 平方根
  2. 因数分解
  3. 解の公式

平方根 で解けそうなら平方根を使う

       ↓

因数分解 できそうなら因数分解する

       ↓

それでもダメなら最後の手段、解の公式 を使う

(とりあえず解の公式を使ったら解ける)

という具合です。

二次方程式の解き方1:平方根

【例題1-1】 $x^2=3$

この等式の意味は「$x$ を2乗すると 3 になる」つまり「$x$ は 3 の平方根」なので、

 $x=\pm \sqrt{3}$
平方根は プラス と マイナス の2つあることに注意!

【例題1-2】 $2x^2=8$

両辺を 2 で割って、

 $x^2=4$

$x$ は 4 の平方根なので、

 $x=\pm 2$

【例題1-3】 $(x−1)^2=2$

$(x − 1)$ はかたまりと見なして、

$x − 1 = $ $A$ のように文字で置き換えます。

 $A^2 = 2$

$A$ は 2 の平方根なので、

 $A = \pm \sqrt{2} $

ここで、$A$ をもとの形に戻すと、

 $x − 1 = \pm \sqrt{2}$
 $x = 1 \pm \sqrt{2} $

 

【別解】

計算に慣れてきたら、A に置き換える手順をスキップしてもOKです。
 $(x − 1)^2 = 2$
 $x − 1 = \pm \sqrt{2} $
 $x = 1 \pm \sqrt{2}$

【例題1-4】 $3(x + 2)^2 = 12$

両辺を 3 で割って、
 $(x + 2)^2 = 4$
 $x + 2 = \pm 2$
 $x = −2 ± 2$
 $x = −2 + 2$ または $x = −2 − 2$
 $x = 0, −4$

二次方程式の解き方2:因数分解

まずは因数分解のおさらいをしましょう。

因数分解は、次の手順で実行します。

  1. 共通因数でくくる
  2. 公式を使う

この順番を必ず守ってください。

何よりもまず初めに「共通因数でくくれないか?」を見ることがポイントです。

【例題2-1】 $x^2 − 5x + 4 = 0$

「かけて 4、足して −5 になる2数」は −1 と −4 なので、

 $(x − 1)(x − 4) = 0$

答えは 符号を逆にして、

 $x = 1, 4$

【例題2-2】 $2x^2 + 14x + 24 = 0$

二次方程式で共通因数があったら、くくるのではなく その数で両辺を割ります。

両辺を 2 で割って、

 $x^2 + 7x + 12 = 0$
 $(x + 3)(x + 4) = 0$
 $x = −3, −4$

【例題2-3】 $x^2 + 2 = 2x + 10$

右辺が0でないパターンです。

まずは、すべて左辺に集めて「= 0」の形にします。

 $x^2 − 2x −8 = 0$
 $(x − 4)(x + 2) = 0$
 $x = 4, −2$

二次方程式の解き方3:解の公式

二次方程式が 平方根でも因数分解でも解けなければ、最後の手段「解の公式」を使います。

二次方程式 $ax^2+bx+c=0$ の解は

$$x={-b \pm \sqrt{b^2-4ac} \over 2a}$$

【例題3-1】 $2x^2 −3x + 1 = 0$

$\displaystyle{ x={3 \pm \sqrt{9-8} \over 2×2} } $

$ $ $\displaystyle{ ={3 \pm 1 \over 4} } $

$ $ $\displaystyle{ =1, {1 \over 2} } $

ルートが外せるときは外して計算します。

この問題は因数分解でも解けます。

 

【別解】

$(x − 1)(2x − 1) = 0$

$\displaystyle{ x = 1, {1\over2} } $

【例題3-2】 $x^2 − x − 3 = 0$

$\displaystyle{ x={1 \pm \sqrt{1+12} \over 2} } $

$ $ $\displaystyle{ ={1 \pm \sqrt {13} \over 2} } $

ルートが外せないときはそのままでOK

最後に

最後にまとめです。

二次方程式の計算問題は、次の順番で解こうとしましょう!

  1. 平方根
  2. 因数分解
  3. 解の公式

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