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01-03_2次方程式がわかる

1_2次関数

「2次方程式の解を使った式の値の導出方法がわからない」、などと困っていませんか?

こういう期待に答えます。

本記事のテーマ

01-03_2次方程式がわかる
  • ①おさえるべき重要問題
  • ②解法
  • ③全問題の解説は問題集にあります

中学まで数学が得意だったのに、高校でつまづき、
理系を断念して文系に行く人が多い!
理系が少数な理由は高校数学ができなくなるから!
最初に多くの人が脱落していく二次関数を丁寧に解説していきます。

複雑な解を求めずに関係式で解く練習です。頻出ですよね!
  • ①重要問題
  • ②重要問題を解説
  • ③全問題の解説は問題集にあります

①重要問題

2問あります。絶対解けるまで何度も練習しよう!

問1

【問1】
2次方程式\(2x^2-4x-3=0\)の解を\(α、β\)とするとき、次の式の値をそれぞれ求めよ。
(1) \(α^2 + β^2\)
(2) \(\frac{1}{α}+\frac{1}{β}\)
(3)\(\frac{β}{α-1}+\frac{α}{β-1}\)
(4)\(α^2 – β^2\)

問2

【問2】
次の2つの2次方程式が、唯一の共通な実数解をもつための条件を求め、そのときの共通でない方の解の和を求めよ
\(x^2+ax+b=0\) …①
\(x^2+bx+a=0\) …➁

では解説しましょう。

②重要問題を解説

本ブログでは、【問1】を解説!
それ以外の問いは、「③全問題の解説は問題集にあります」をご覧ください。

問1でおさえるべきポイント

問1でおさえるべきポイントは、

  1. 2次方程式から\(α+β\)、\(αβ\)の値はすぐわかる。
  2. \(α+β\)、\(αβ\)を使って式の値を解く!
  3. 点数源になるのでしっかり身に着けよう!

問1の解法

\(α+β\)、\(αβ\)の値

\(2x^2-4x-3=0\)
\(2(x-α)(x-β)=0\)
より、
\(α+β=2\)
\(αβ\)=-\(\frac{3}{2}\)
ですね。

この式を使って、式の値を求めます。

(1)の値

(1) \(α^2 + β^2\)=\((α+β)^2 -2αβ\)
=\(2^2\)-2×(-\(\frac{3}{2}\))
=7

ここで、大事なのは、式の値は2乗+2乗なので、結果は正になるはずですね。たまに、負になることもあります。これは解を\(α、β\)が虚数、判別式Dが不である場合ですね。
単なる機械的な計算問題ですが、こういうチェックも大事です。

(2)の値

(2) \(\frac{1}{α}+\frac{1}{β}\)
=\(\frac{β+α}{αβ}\)
=2×(-\(\frac{2}{3})\)
=-\(\frac{4}{3}\)

(3)の値

(3)\(\frac{β}{α-1}+\frac{α}{β-1}\)
=\(\frac{β(β-1)+α(α-1)}{(α-1)(β-1)}\)
=\(\frac{(α^2+β^2)-(α+β)}{αβ-(α+β)+1}\)
=\(\frac{7-2}{-\frac{3}{2}-2+1}\)
=-2

(4)の値

(4)\(α^2 – β^2\)=\((α+β)(α-β)\)
さて、困った!

\(α-β\)はどう求めるか?
\((α-β)^2=(α+β)^2 – 4αβ\)
で計算しますが、1点注意が必要です。

\((α-β)^2=(α+β)^2 – 4αβ\)
=4+6=10
\((α-β)\)=±\(\sqrt{10}\)
です。

±両方いるの?
αとβの大小関係が書いていないので、±両方考える必要があります。

こういう、細かい所が数学の難しさでもありますが、徐々に慣れていきましょう。

(4)\(α^2 – β^2\)=\((α+β)(α-β)\)
=2×(±\(\sqrt{10}\))
=±2\(\sqrt{10}\)

大学入学共通テストなどに頻出なので、確実に身に着けましょう。

③全問題の解説は問題集にあります

「第1章 二次関数」で、大学受験も大学以降でも習得すべき、
二次関数の重要問題を解説しています。
目次を紹介します。

「第1章 二次関数」の目次
第1章 二次関数

01-00 2次関数の勉強の心得
01-01 2次関数とそのグラフ
01-02 2次関数の値域
01-03 2次方程式
01-04 2次不等式
01-05 2次方程式の解の存在範囲
01-06 絶対値等を含む関数
01-07 絶対値等を含む方程式・不等式
01-08 命題・条件・集合
01-09 全称命題と存在命題
01-10 含意命題と包含関係
01-11 必要条件・十分条件

問題集はメルカリでご購入いただけます。
(現在問題集作成中。)

問題集イメージ図(予定)

是非、ブログを参考にいただき、ご購入よろしくお願いいたします。

まとめ

「01-03_2次方程式がわかる」を解説しました。

  • ①おさえるべき重要問題
  • ②解法
  • ③全問題の解説は問題集にあります


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