2013年9月4日水曜日

二次方程式の解法

二次方程式

a x ^ 2 + b x + c = 0 ...(1)

ただし、係数の条件は
a <> 0 ...(2)
a, b, c は有理数/実数/複素数 いずれでもよい。


根の公式は、

x = {-b pm sqrt{b ^ 2 - 4ac}} / {2a} ...(3)

解法

(1)より、cを 移項する。
a x ^ 2 + bx = -c ...(4)
両辺を4a倍する。
4 a ^ 2 x ^ 2 + 4abx = -4ac ...(5)
両辺に b^2を加える。
4 a ^ 2 x ^ 2 + 4abx + b^2 = b^2 -4ac ...(6)
左辺を因数分解する。
(2ax + b)^2 = b^2 -4ac ...(7)
平方根をとる。
2ax + b = pm sqrt{b^2 -4ac} ...(8)
bを移項する。
2ax = -b  pm sqrt{b^2 -4ac} ...(9)
2a(係数の条件(2)からゼロではないので)で両辺を割る。

x = {-b pm sqrt{b ^ 2 - 4ac}} / {2a} ...(3) (再出)

 数式作成デモ

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