二次方程式のグラフとx軸との共通点のx座標を求める方法

数学

二次方程式を解くとき、グラフとx軸との共通点(交点)のx座標を求めることがよくあります。ここでは、二次方程式の解法と、その際に注意すべき点について解説します。

二次方程式とx軸との交点

二次方程式は一般的に次のような形で表されます。

ax² + bx + c = 0

この式の解(x座標)は、グラフがx軸と交わる点、すなわちx軸との共通点の座標に対応します。二次方程式を解くには、解の公式を使うか、平方完成法などを使います。

解の公式と判別式

解の公式は次のように表されます。

x = (-b ± √(b² – 4ac)) / 2a

ここで重要なのが「判別式」と呼ばれる部分、Δ = b² – 4acです。判別式Δの値によって、解の個数や性質が決まります。

判別式がマイナスの場合

もし判別式Δが負の値になると、√の中身がマイナスになり、この時点で実数解は存在しません。グラフとx軸は交わらないため、共通点(交点)はありません。

具体的には、Δ = b² – 4ac < 0の場合、x軸との交点は存在しません。この場合、グラフはx軸の上または下にあり、交点を持ちません。

判別式がゼロまたは正の場合

判別式Δがゼロの場合、グラフはx軸にちょうど1点だけ接することになります。この場合、二次方程式は1つの実数解(重解)を持ちます。

判別式Δが正の場合、グラフはx軸と2点で交わり、2つの異なる実数解を持ちます。

まとめ:解法のポイント

二次方程式を解く際に、x軸との交点を求めるには判別式を確認することが重要です。判別式が負の時は交点がなく、ゼロの場合は1つ、正の場合は2つの交点が得られます。判別式を使うことで、解の有無や個数を簡単に確認できるため、効率的に解を求めることができます。

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