平方完成の公式とその計算方法

平方完成公式

平方完成は、二次関数をより扱いやすくするための重要な技術です。この方法を使用すると、関数のグラフの位置を簡単に理解できます。👏

平方完成とは?

平方完成とは、ある二次式を特定の形に変換する手法です。具体的には、次の式を考えます:

$$y = ax^2 + bx + c$$

この式を以下のように変形します:

$$y = a(x - p)^2 + q$$

ここで、\( p \) と \( q \) は新しい変数です。この形式にすることで、グラフの頂点を簡単に見つけることができます。

平方完成の手順

  1. 最初に、\( a \) を因数分解して取り出してくる。
  2. 次に、\( b \) の係数を使って中間項を計算し、適切に調整します。
  3. 最後に、同じ項を引いて追加します。
これは非常に重要なステップです!結果が異なることを避けるために、注意深く行ってください。⚠️

具体例

例えば、次の二次式を見てみましょう:

$$y = 2x^2 + 8x + 6$$

まず、\( 2 \) を因数分解して取り出します:

$$y = 2(x^2 + 4x) + 6$$

次に、\( x^2 + 4x \) の中間項を計算します:

$$4 \div 2 = 2 \Rightarrow 2^2 = 4$$

したがって、式は以下のように調整されます:

$$y = 2(x^2 + 4x + 4 - 4) + 6$$

ここで、4を追加して引き算しています。すると:

$$y = 2((x + 2)^2 - 4) + 6$$

最終的に:

$$y = 2(x + 2)^2 - 8$$

このように、グラフは新しい頂点を持つことが分かります。🎉

平方完成とグラフの関係

平方完成を使用することで、二次関数のグラフは以下の特徴を持つようになります:

これにより、数学的な解析が大幅に簡素化されるのです。🔍

「平方完成をマスターすれば、あなたの数学力は飛躍的に向上します!」

グラフの例

まとめ

平方完成は、数学、特に二次関数における強力な技術です。これを使うことで、複雑な式がぐっと理解しやすくなります。繰り返し練習して、ぜひマスターしてくださいね!💪

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