二次方程式 解の公式の約分|答えの身だしなみ2ステップ【中3数学】

解の公式で出した答えが「x = (−6 ± √28)/2」のまま、という人は多いです。計算は合っていても、実はまだ途中。テストでは、答えを整えた形で書くのが決まりです。この記事では、解の公式の答えを整える2ステップ(√を簡単にする・約分する)を、例題・よくある間違いつきで解説します。

この記事でわかること

  • 答えを整える2ステップ(√の中を簡単に → 全部の項を同じ数でわる)
  • (−6 ± √28)/2 を −3 ± √7 に整える流れ
  • √の中が2乗の数になると、ルートがはずれて答えが2つに分かれること
  • 分子の片方だけわる・わりすぎるミスの防ぎ方

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モコロ先生とボア太の掛け合いで進みます。

① 答えを整える2ステップ

答えを整えるのは「提出前の身だしなみ」です。

  1. 顔を洗う:√の中を簡単にする(√28 = 2√7 など)
  2. 服をたたむ:分子の2つの項と分母が、全部同じ数でわれるときだけ約分する

② 例題

例題1 x² + 6x + 2 = 0

解の公式より x = (−6 ± √28)/2。①√28 = 2√7 → (−6 ± 2√7)/2。②−6、2√7、2 は全部2でわれるので x = −3 ± √7。分母が1になったら、分数の線ごと消えます。

例題2 x² − 4x − 1 = 0

x = (4 ± √20)/2。√20 = 2√5 → (4 ± 2√5)/2 → x = 2 ± √5

例題3 2x² + x − 3 = 0

b² − 4ac = 1 + 24 = 25。25は5の2乗なので、ルートがはずれます。x = (−1 ± 5)/4。たす方は 4/4 = 1、ひく方は −6/4 = −3/2。x = 1、−3/2

ちなみにこの式は(2x + 3)(x − 1)= 0 と因数分解しても、同じ答えになります。ルートの中が2乗の数になるときは、因数分解できることが多いです。

例題4 x² + 8x + 13 = 0

b² − 4ac = 64 − 52 = 12。x = (−8 ± √12)/2 = (−8 ± 2√3)/2 = −4 ± √3。b が偶数のときは、分子が全部2でわれて分数が消えることが多いです。

例題5 3x² − 6x + 1 = 0

b² − 4ac = 36 − 12 = 24。x = (6 ± √24)/6 = (6 ± 2√6)/6。全部2でわって x = (3 ± √6)/3。分母が3のまま残りますが、3・√6・3 に共通してわれる数はもうないので、これで完成です。

③ よくある間違い(ひっかけ)

間違い①:分子の片方の項だけわる

x² − 10x + 7 = 0 は x = (10 ± √72)/2 = (10 ± 6√2)/2。ここで10だけを2でわって 5 ± 6√2 とするのはNGです。分母のわり算は分子の全部の項に配るので、正しくは x = 5 ± 3√2。

間違い②:わりすぎる

2x² − 8x + 5 = 0 は x = (8 ± 2√6)/4 = (4 ± √6)/2。ここでさらに2でわって 2 ± √6 とするのはNGです。√6 は2でわり切れません。ルートの中の数を勝手にわってはいけません。x = (4 ± √6)/2 で完成です。

間違い③:整えないまま答えにする

(−6 ± √28)/2 のままでは未完成。√を簡単にして、約分まで進めましょう。

④ 練習問題

問1:x² − 10x + 5 = 0 を解いて、答えを整えましょう。

問2:2x² − 4x − 1 = 0 を解いて、答えを整えましょう。

答え

問1:b² − 4ac = 100 − 20 = 80、√80 = 4√5。x = (10 ± 4√5)/2 = 5 ± 2√5 / 問2:b² − 4ac = 16 + 8 = 24、√24 = 2√6。x = (4 ± 2√6)/4 = (2 ± √6)/2

まとめ

① 顔を洗う √の中を簡単にする
② 服をたたむ 全部の項が同じ数でわれるときだけ約分する
注意 片方だけわらない・わりすぎない
ボーナス √の中が2乗の数なら、ルートがはずれて2つに分けられる

次回は、平方根・因数分解・解の公式のどれを使うか、解き方の選び方を解説します。

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