中学数学

【中3数学】2次方程式:解から係数を求める問題(解き方2通り)

解から係数を求める問題 中学数学

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今回は、2次方程式の解と係数に関する問題の攻略方法です!

解が与えられていて、係数を求める問題

中3の2次方程式の応用問題として、次のような問題があります。

(例題)
\(x^2+ax+b=0\) の解が \(x=1, \ 3\) のとき、\(a, b\) の値を求めよ。

今回は、このように2次方程式の解が与えられていて、係数を求める問題の解法について考えて行きたいと思います。

解き方は2通り

今回の問題、解き方は2通りあります。
(解法1)は基本として絶対におさえておきたい解き方、(解法2)は2次方程式の性質として知っておくと便利な解き方です!

(解法1)もとの2次方程式に解を代入して、連立方程式を立てる

まず1つ目の解法は、
与えられた解( \(x=1, \ 3\) )をもとの2次方程式( \(x^2+ax+b=0 \) )に代入して、\(a\) と \(b\) の連立方程式を立てる方法です。

そもそも、
「 \(x^2+ax+b=0\) の解が \(x=1, \ 3\) 」
は言い換えると、
「 \(x=1, \ 3\) を \(x^2+ax+b=0\) に代入したら式が成り立つ」
ということですよね。

なので、まずは代入してやります。
そして計算していくと、2つの等式ができるので、これらを連立してあげましょう。

そしたら、この連立方程式を解いてあげましょう。
これで、\(a\) と \(b\) の値が求められますね!

(解法2)因数分解 ( )( )=0 を利用する

1つ目の解き方は基本に忠実で確実な方法ですが、計算量が多く、ちょっと大変・・・(汗)

でも大丈夫!
実は、2次方程式の性質を利用してもっと簡単に解く方法があるのです!

ここで、こんなことを考えてみましょう。

\((x-p)(x-q)=0\)
という方程式があったら、解はどうなりますか?

\((x-p)\) と \((x-q)\) をかけて0になるので、\((x-p)\) と \((x-q)\) の少なくともどちらか一方は0になるはずですよね。
よって、\((x-p)(x-q)=0\) のとき、この2次方程式の解は \(x=p, \ q\) になります。
(復習:因数分解できる2次方程式の解き方

この性質を、今回の問題でも使ってみましょう!

連立方程式を立てるより、はるかに計算量が少なくてラクですね!
この方法は、特に \(x^2 \) の係数が1のときに重宝します。

まとめ

この章のまとめ

2次方程式の解が与えられて、係数を求める問題では、
① もとの2次方程式に解を代入して連立方程式を解く
② 因数分解を利用して解く
の2通りの解法がある!

練習問題

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