平方完成の目的とその方法を簡単に解説

数学

数学の中で平方完成はよく使われる技法ですが、なぜそれを行う必要があるのか、どうしてその方法を使うのかを理解するのは少し難しいかもしれません。この記事では、平方完成の目的とその方法をわかりやすく説明します。

平方完成とは?

平方完成は、2次方程式を簡単に解いたり、グラフを描いたりするための数学的手法です。基本的には、2次式の形を変形して平方数の形にすることで、解を求めやすくしたり、式の性質を把握しやすくします。

平方完成の目的

平方完成を行う最大の目的は、2次方程式を簡単に解くためです。例えば、2次方程式ax² + bx + c = 0を解く際に、平方完成を使うと解を簡単に導き出すことができます。また、関数の最大値や最小値を求める際にも使われます。

平方完成の方法

例えば、x² + 6x + 5のような式を平方完成するときは、次の手順を踏みます。

  1. 定数項を除いて、x² + 6xの形にします。
  2. x² + 6xの係数6の半分を2で割り、その値3を二乗して加えると、x² + 6x + 9の形になります。
  3. これで式は(x + 3)² – 9 + 5 = (x + 3)² – 4となります。

平方完成の応用例

平方完成を使うと、例えば2次関数のグラフを描くときに便利です。2次関数y = ax² + bx + cの頂点を求める際、平方完成を使って頂点の座標を簡単に導くことができます。

まとめ

平方完成は数学の基本的なテクニックの一つであり、2次方程式の解法や関数のグラフ作成に役立つ重要な方法です。今回紹介した方法を使って、より深く数学を理解しましょう。

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