二次方程式 計算ツール
ax² + bx + c = 0 の係数 a・b・c を入れるだけで、解の公式と判別式を使って解をその場で計算します。異なる2つの実数解・重解・複素数解(虚数解)を自動で判定し、判別式や途中式も表示します。
つまり:この方程式にはx = 3 と x = 2という2つの答えがあります。どちらを代入しても式が0になります。
くわしい計算の内訳(参考)
| 係数 | a = 1, b = -5, c = 6 |
|---|---|
| 判別式 D(D = b² − 4ac で解の種類が決まる) | -5² − 4 × 1 × 6 = 1 |
| 解の公式(x = (−b ± √D) ÷ 2a) | x = ( + 5 ± √1 ) ÷ (2 × 1) |
| 解 | x = 3, 2 |
※ 計算結果は小数で表示する都合上、無理数(√を含む解)は四捨五入した近似値で表示されます。 分数や根号のままの厳密な形では表示しません。検算は各解を元の式に代入して確認してください。
解の種類の早見表(例)
判別式 D = b² − 4ac の符号で、二次方程式の解の種類が決まります。 代表的な例での判別式・解の種類・解を並べました。
| 方程式 | 判別式 D | 解の種類 | 解 |
|---|---|---|---|
| x² − 5x + 6 = 0 | 1 | 異なる2つの実数解 | x = 3, 2 |
| x² − 4 = 0 | 16 | 異なる2つの実数解 | x = 2, -2 |
| x² − 2x + 1 = 0 | 0 | 重解 | x = 1 |
| x² + x + 1 = 0 | -3 | 複素数解 | x = -0.5 ± 0.866025i |
| 2x² + 3x − 2 = 0 | 25 | 異なる2つの実数解 | x = 0.5, -2 |
※ √を含む解は四捨五入した近似値で表示しています。
二次方程式の解き方
二次方程式とは ax² + bx + c = 0(a≠0)の形の式です。 この x に当てはまる値を「解」と呼び、解の公式を使えば必ず求められます。
解の公式
解の公式は x = ( −b ± √(b² − 4ac) ) ÷ 2a です。 係数 a・b・c を当てはめて計算するだけで解が出ます。± があるため、ふつうは解が2つ出てきます。
判別式で解の種類を見分ける
解の公式の √ の中身、つまり D = b² − 4ac を判別式といいます。 このDの符号で解の種類が決まります。
- D > 0:異なる2つの実数解(解が2つ)
- D = 0:重解(同じ解が重なり、実数解は1つ)
- D < 0:実数解はなく、共役な複素数解(虚数を含む解)が2つ
複素数解(虚数解)とは
判別式がマイナスのとき、√の中身が負になるため実数の解はありません。 このときは i(2乗すると −1 になる「虚数単位」)を使って、x = p ± qi という形の複素数解になります。高校以降で学ぶ範囲です。
よくある質問
- 二次方程式の解の公式とは何ですか?
- ax²+bx+c=0(a≠0)の解は、x =(−b ± √(b²−4ac))÷ 2a で求められます。これを「解の公式」と呼びます。√の中身(b²−4ac)を判別式といい、この符号で解の種類が決まります。本ツールはこの公式に係数を当てはめて自動計算します。
- 判別式(D)で何がわかりますか?
- 判別式 D = b²−4ac の符号で解の個数と種類が決まります。D>0なら異なる2つの実数解、D=0なら重解(実数解が1つ)、D<0なら実数解はなく共役な複素数解が2つになります。本ツールはDを計算して種類を自動判定します。
- 解が√(ルート)を含む場合、どう表示されますか?
- 本ツールは結果を小数で表示するため、√を含む無理数の解は四捨五入した近似値で表示されます。たとえば x=√2 は約1.414213と表示されます。分数や根号のままの厳密な形では表示しないため、厳密値が必要なときは手計算で確認してください。
- aに0を入れるとどうなりますか?
- a=0だとx²の項が消え、二次方程式ではなく一次方程式(bx+c=0)になります。解の公式の分母(2a)も0になり計算できないため、本ツールはa=0を「計算できない入力」として扱い、aに0以外の数を入れるよう案内します。
出典・計算の根拠
- 解の公式:x = ( −b ± √(b²−4ac) ) ÷ 2a。中学〜高校数学で扱う二次方程式の標準的な解法(数学の定義式)。
- 判別式:D = b² − 4ac。D>0 で異なる2実数解、D=0 で重解、D<0 で複素数解という解の種類の判定も数学の定義による。
- 参考:二次方程式計算ツール(calculator.jp・https://calculator.jp/science/quadratic/)。本ツールは同等の解の公式・判別式に基づき、実数解・重解・複素数解を判定します。
※ √を含む無理数の解は四捨五入した近似値で表示します(厳密な分数・根号の形では表示しません)。 浮動小数の計算誤差により、ごくわずかな差が出る場合があります。検算は各解を元の式に代入して確認してください。