解決済み

Y=2x2+2ax5/4a2+2a1-2x^2 + 2ax-5/4a^2+2a-1

の平方完成では-2(x^2-ax)-5/4a^2+2a-1の-axの段階で1/2をかけるのに、


Y=x2(a+1)x+a+2x^2 - (a+1)x+a+2

ではなぜ-(a+1)の段階で1/2をかけて平方完成へ導くのでしょうか。


よろしくお願いいたします。

ベストアンサー

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xx に関する二次多項式 ax2+bx+cax^2+bx+cA(x+B)2+CA(x+B)^2+C の形に変形することを平方完成と言います。


実際に式変形をすると

ax2+bx+c=a(x2+bax)+c={(x+b2a)2(b2a)2}+c=a(x+b2a)2b24ac4a\begin{align*}ax^2+bx+c&=a\left(x^2+\dfrac{b}{a}x\right)+c\\&=\left\{\left(x+\dfrac{b}{2a}\right)^2-\left(\dfrac{b}{2a}\right)^2\right\}+c\\&=a\left(x+\dfrac{b}{2a}\right)^2-\dfrac{b^2-4ac}{4a}\end{align*}

こうなります。


計算手順としては

1. x2x^2 の係数 aax2,xx^2,x の項を括る

2. 1で括ったかっこの中を(x+B)2(x+B)^2の形に式変形し,余分な部分を引く

3. 2で出てきた余分な部分と cc を計算する

となります。


あなたの質問に上げた2つの式のうち,1つ目は手順1~手順3を,2つ目は x2x^2 の係数が1なので手順2~手順3を行います。


平方完成で大事なのは「何の文字に対する平方完成を行うのか」と言うことです。

この2式の場合は(おそらく) xx における二次多項式なので,それ以外の文字はすべて定数として扱い, ax2+bx+cax^2+bx+c の形に整えてから平方完成を行います。

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