文字係数の二次方程式は二次とは限らない|高校数学の場合分け
の に を入れると、 という一次方程式になります。解は の 1 個だけ。
が でなければ二次方程式です。 として公式に入れます。
同じ式が、 の値によって一次にも二次にもなる。文字係数の問題では、まずここを分けます。
の係数が かどうか
「二次方程式」と書かれていれば が前提です。ただ「方程式」とだけ書かれているときは、 も起こります。
x2 の係数が 0 になる場合を分ける
0 でない側で判別式を調べる
それぞれの場合の解を並べる
を、 で場合分けして最後まで解きます。判別式は です。
| の範囲 | 方程式の種類 | 実数解 |
|---|---|---|
| 一次 | の 1 個 | |
| 二次 | なし | |
| 二次 | の重解 | |
| 、 | 二次 | 異なる 2 個 |
のとき です。もとの式に入れると になります。
が に近づくと放物線はどんどん開き、 で直線になります。曲線が消える瞬間に、解の個数も変わる。
例:因数分解できる形
は と分かれます。展開すると で、もとの式に戻ります。
なら と の 2 つ。 なら で だけです。
になる では、2 つの解が重なります。 の重解。
因数分解できる形では、判別式を計算しなくても場合分けが読めます。2 つの解が等しくなる をさがせばよい。
例:解が指定されている
が を解にもつような を求めます。代入すれば の方程式になる。
です。このときの式は で、 倍すると 。
から、もう一方の解は になります。
判別式に文字が入るとき
が実数解をもつ の範囲を調べます。判別式そのものが の二次式です。
が条件なので、 を解きます。 または 。
で確かめると で、 には実数解がありません。範囲の外にある値です。
についての判別式が、 についての二次不等式に変わります。
文字が 2 種類あるとき、どちらの文字について見ているかを毎回はっきりさせる。
例:重解をもつ
になるのは と のときです。それぞれの重解を求めます。
重解は です。平方完成すると になるため。
なら 、 なら 。実際に を入れると になります。
例: で割ってよいか
を「両辺を で割って 」と進めると、 が消えます。
移項して因数分解する形なら落ちません。
はいつでも解です。 ならもう 1 つ があり、 なら だけになります。
割った文字が のときの解が消える。 でないと分かっている場合にしか使えない
になる場合も式の中に残る。積が の形にしてから、それぞれを解く
例: の値によらず成り立つ
がどんな値でも解になる をさがすときは、 について整理します。 のような形。
を でくくると となり、。
は に関係なく解です。 は ごとに動きます。
について整理して、 の係数と定数項をどちらも にする、という見方もできます。 かつ から 。
例:実数解がちょうど 1 個になる
の実数解が 1 個になる を、すべて求めます。
判別式だけを見ると で 。ここで止めると足りません。
のときは一次方程式になり、解は の 1 個です。こちらも条件を満たします。
答えは と の 2 つ。判別式は の側でしか働かないため、 は別に調べます。
| 一次方程式になり、解は 1 個 | |
| 二次方程式で 、重解が 1 個 |
「解が 1 個」と「重解」は同じ意味ではありません。重解は二次方程式の言葉です。
例:文字が分母にも現れる形
は と分かれます。展開すると 。
なら と の 2 つです。 なら で の 1 個。
になるのは 、つまり と のときです。このとき重解になります。
なら 、 なら 。
例:文字が 2 つある
を解きます。 という形から、平方完成の相手が見えます。
平方根をとると で、 と です。
なら 2 つが重なって の重解になります。 が正でも負でも、 が両方を拾うため答えの組は同じ。
判別式で確かめると となり、 なら正です。
よくある誤り
の係数が になる場合を落とすのが、最も多い形です。
最後の 1 つは書き方の問題です。「 のとき実数解なし」のように、範囲と結論を組にして書きます。
が実数解をもつ の範囲はどれですか。
- かつ
が を解にもつとき、 はいくつですか。
を代入すると となり、 から です。このとき式は で、 の重解になります。
文字が 1 つ増えるだけで、方程式の次数まで動きます。解き始める前に、 の係数が になる値を書き出しておきます。










a=0 のとき −4x+1=0 で x=41 となり、実数解があります。a=0 のときは 4D=4−a≥0 から a≤4。合わせて a≤4 です。