計算はすべてブラウザ内で行われ、次回のためにこの端末に保存されます。
二次方程式の解の公式 計算ツールについて
二次方程式は ax² + bx + c = 0(a は 0 ではない)の形をしています。その解は、次の解の公式で求められます。
x = (−b ± √(b² − 4ac)) / (2a)
a、b、c を入力してください。このツールは公式を一歩ずつ計算します。判別式、平方根、そして2つの解の順です。できるときは解を正確な分数や根号で表し(x = 1 ± √2)、実数解がないときは虚数解を求め、解と頂点つきの放物線も描きます。
主な機能
- すべての途中式 — 判別式、平方根、2つの解を、入力した数字で表示
- 正確な形 — 分数 (1/2)、簡単にした根号 (1 ± √2)、虚数解 (−1 ± 2i)
- 実数解か虚数解か — 判別式で判断し、ツールがお知らせします
- 因数分解した形 — 解が分数のとき、(2x − 1)(x + 3) のように表示
- 頂点と頂点形 — 頂点、軸、y = a(x − h)² + k
- グラフ — 解・頂点・軸つきの放物線
- 小数や分数もOK — 0.5、1/2、−3 と入力できます
- 端末に保存 — 次に開いたときも方程式がそのまま残ります
判別式でわかること
判別式は D = b² − 4ac で、平方根の中の部分です。
| D | 解 | グラフ |
|---|---|---|
| D > 0 | 異なる2つの実数解 | x 軸と2点で交わる |
| D = 0 | 重解(1つ) | x 軸に1点で接する |
| D < 0 | 実数解なし、2つの虚数解 | x 軸に届かない |
D が平方数(0、1、4、9、16 …)で、a、b、c が整数なら、解は分数になり、方程式は因数分解できます。
計算例
2つの実数解:2x² + 5x − 3 = 0。 a = 2、b = 5、c = −3。
D = 5² − 4 × 2 × (−3) = 25 + 24 = 49。√49 = 7。
x = (−5 ± 7) / 4 なので、x₁ = 2/4 = 1/2、x₂ = −12/4 = −3。因数分解:(2x − 1)(x + 3)。
根号を含む解:x² − 2x − 1 = 0。
D = 4 + 4 = 8、√8 = 2√2。x = (2 ± 2√2) / 2 = 1 ± √2 なので、x₁ ≈ 2.4142、x₂ ≈ −0.4142。
重解:x² − 4x + 4 = 0。
D = 16 − 16 = 0 なので、x = 4 / 2 = 2。因数分解:(x − 2)²。
虚数解:x² + 2x + 5 = 0。
D = 4 − 20 = −16、√(−16) = 4i。x = (−2 ± 4i) / 2 = −1 ± 2i。放物線は x 軸の上にあり、頂点は (−1, 4) です。
頂点
頂点は放物線の折り返し点で、h = −b / (2a)、k = c − b² / (4a) です。2x² + 5x − 3 の頂点は (−5/4, −49/8) = (−1.25, −6.125) です。直線 x = h が軸で、2つの解は軸から左右に同じ距離にあります。
よくある質問
解の公式とは何ですか?
x = (−b ± √(b² − 4ac)) / (2a) です。a が 0 でなければ、ax² + bx + c = 0 の形のどんな方程式も解けます。
a = 0 のときは?
二次方程式ではなくなります。方程式は bx + c = 0(直線)で、x = −c ÷ b です。ツールがその答えを表示し、お知らせします。
虚数解とは何ですか?
判別式が負のとき、2乗して負になる実数はないので、解には i(i² = −1)を使います。−1 + 2i と −1 − 2i のように、必ずペアで現れます。
分数や小数も入力できますか?
はい。1/2、0.5、−3 のように入力できます。小数は内部で整数に直されるので(0.5x² − 1.5x + 1 は x² − 3x + 2 になります)、正確な形も使えます。
因数分解した形が出ないのはなぜ?
整数での因数分解は、解が分数のときだけできます。x² − 2x − 1 の解は 1 ± √2 なので、整数では因数分解できません。
関連ツール
- グラフ電卓 — どんな関数でもグラフにして解を求める
- 分数計算ツール — 分数の足し算・引き算・約分
- ピタゴラスの定理 計算ツール — 直角三角形の残りの1辺
- 最大公約数・最小公倍数 計算ツール — 公約数。根号を簡単にするときに便利
- 関数電卓 — べき乗と平方根
使い方
- a、b、c を入力します — 方程式が入力欄の上に表示されます
- 負の数にはマイナス記号を、ない項には 0 を入力します
- 結果ボックスで解を確認します。正確な形、判別式、頂点も表示されます
- フォームの下の途中式とグラフを見ます
- または例をタップして、それぞれのタイプの答えを見ることもできます