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2次方程式の問題
自分でやっても交点の座標が(3,-1)までしかできません。どなたか教えて下さい。
回答
x, yの方程式は、そのグラフ上の点の座標のx, yの関係式を表しています。つまりそのグラフ上の点のx, yの値はその方程式を満たすということです。
③の直線が①②の交点を通るということは、交点のx, yの値が③の式を満たすということです。
ですから、交点のx, yの値を③に代入し、kの値を求めればよいわけです。
-----つづきを書きますね------
①②の交点 $(3, -1)$ までは求まったということですので、これを③が通るように $k$を求めます。上に書いたように、交点の $x, \ y$ の値は③式を満たすということになるので、③に$(x, y) = (3, -1)$ を代入します。
$ k^2 \cdot 3 - (-1) + k - 5 =0 $
$ 3 k^2 + k - 4 = 0 \dots $④
④は、$k$ についての 2次方程式ですので、これを解いて $k$ の値を求めればよいです。
2次方程式を解くのは、もちろん 2次方程式の解の公式を使って解いてもよいですが、因数分解ができるなら、その方が早くて計算間違いも少ないので、そちらを使うとよいです。
●因数分解を使ったやり方:
$k$ の 2次の項の係数が $1$ではなく $3$ なので、「たすきがけ」を使った因数分解をします。図のように
(i) まず、$k$ の2次の項の係数 $3$ に注目し、かけて $3$ になる数字を 2つ縦に並べます。
(ii) 次に、定数項である $-4$ に注目し、かけて $-4$ になる数字を同じように 2つ縦に並べるのですが、ここで、先にならべた $3$ と $1$ と斜めにかけて(これが「たすきがけ」です)、結果を足して$k$ の1次の係数 $+1$ になるように 2つの数字をうまく作ります。
(iii) これができたら、次の2つの因数に分解できたことになります。
$ ( 3 \cdot k $ $ + 4 ) $
$ ( 1 \cdot k $ $ -1 ) $
つまり、
$3k^2 + k -4 = (3k + 4) (k -1) =0 \dots $④$^{\prime}$
因数分解した式を展開して確かめてみると、元の2次式になっていることがわかります。
④$^{\prime}$ より、$k$ の値が求まります。
$k= - \dfrac{4}{3}$ または $k=1$
※「たすきがけ」は展開と同じことをしてるのがわかると思います。便利なので使えるときはこの方が早いです。
●2次方程式の解の公式を使ったやり方:
$x$に関する 2次方程式
$ ax^2 + bx + c = 0 (a \ne 0) \dots $⑤
の解は以下です。
$x = \dfrac{-b ± \sqrt{b^2-4ac}}{2a}
\dots$⑥
$\Biggl( x = \dfrac{-b + \sqrt{b^2-4ac}}{2a}$ または $x = \dfrac{-b - \sqrt{b^2-4ac}}{2a} \Biggr) $
④と⑤を比べて係数 $a, b, c$の値を考えながら⑥に代入すると、$k$ が求められます。(④は $k$の2次方程式、⑤は$x$の2次方程式なので注意!)
$k= \dfrac{-1 ± \sqrt{1^2 -4 \cdot 3 \cdot (-4)}}{2 \cdot 3} = \dfrac{-1 ± 7}{6} $
∴$k= 1$ または $k=- \dfrac{4}{3}$
※解の公式を使うときは、⑤の式と解の公式⑥を書いて、これと求める2次方程式を比較しながら計算すると間違いにくいと思います。
わかりやすいアドバイスどうもありがとうございました。
代入して解の公式を使ったところで行き詰まってしまいました。解の公式を使ってからどうすれば良いかご指摘お願いします。
解の公式を使ったらどういう値になりましたか?
-R+-√R^2+48/6になりました
Rはなんですか? 交点の座標を代入した式を書いてもらえますか?
kでしたすみません。3x^2+1+k-5=0です
回答追記しました。お願いします。
ありがとうございます。