【数学Ⅰ】2次関数03:平方完成の基本手順

2次関数
さん
さん

今日の板書はこれ!


平方完成の基本手順

平方完成とは、\(ax^2+bx+c\) を \(a(x-p)^2+q\) に変形すること。

  1. \(x^2\) の係数でくくる (定数項(最後の数字)は無視!)
  2. カッコ内を2乗の形に (「半分」にして「2乗を引く」!)
  3. カッコを外して整理 (分配法則の計算ミスに注意!)

生徒
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もっと詳しく願いします!!

こんにちは、現役教員の「さん」です。

「人より勉強に時間がかかる…」と悩んでいませんか?

私の学校でも、教科書の説明が難しくて止まってしまう生徒がたくさんいます。

• 「教科書や参考書の内容がわからなくて、読むのに時間がかかる」

• 「解答の意味が理解できず、勉強が進まない」

数学を理解するコツは、「自分なりに噛み砕いて考えること」

このブログでは、皆さんの「つまずきポイント」を丁寧に噛み砕いて解説していきます!

平方完成ってなに?

平方完成とは、バラバラの形一般形)を 頂点がわかる形基本形) に変形することです。

\(ax^2+bx+c\)  → \(a(x-p)^2+q\)

「難しそう…」と思うかもしれませんが、仕組みは意外とシンプル。

まずは「答えの形」から逆算して、構造を理解しましょう。

【準備】答えの形を展開してみよう

例として、\(2x^2-12x+19\) を平方完成すると \(2(x-3)^2+1\) になります。

まずは、この「答えの形」をバラバラに展開して、元の形に戻るか確認してみましょう。

\((x-3)^2\) を展開する。

さん
さん

2乗の展開は、真ん中は「2倍」、後ろは「2乗」だったね!

\(2(x^2-6x+9)\) を展開する

元の形に戻りましたね!平方完成は、今やった計算の「逆」をやるだけなんです。

【本番】平方完成の3ステップ

では、\(2x^2-12x+19\) を実際に平方完成していきましょう。

STEP 1:x がついている仲間だけを「くくる」

まず、\(x^2\) の前にある数字「2」に注目します。

後ろの数字「+19」は一旦無視します。

STEP 2:カッコの中を「無理やり2乗」にする

ここが一番の山場!

カッコの中を \((x – \text{数字})^2\) の形にします。

\(x\) の係数を半分にして、その2乗を引きます。
・ \(-6\) の半分は \(3\)
・ \(-3\) の2乗は \(9\) なので、\(9\) を引く

生徒
生徒

なんで \(9\)を引くの ?

さん
さん

\((x^2-6x+9)\) は \((x-3)^2\) なんだけど、\((-3)^2=9\) がないから \(9\) を引くんだ!

STEP 3:外の数字と合流させる

最後に、中カッコを外して数字をまとめます。

さん
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最後に残しておいた「19」を計算するのを忘れないようにね!

まとめ:2次関数のグラフ

さん
さん

さて、今回のまとめだよ!


平方完成の基本手順

平方完成とは、\(ax^2+bx+c\) を \(a(x-p)^2+q\) に変形すること。

  1. \(x^2\) の係数でくくる (定数項(最後の数字)は無視!)
  2. カッコ内を2乗の形に (「半分」にして「2乗を引く」!)
  3. カッコを外して整理 (分配法則の計算ミスに注意!)

生徒
生徒

ありがとうございました!!

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