丿乀庵【へつぽつあん】

へっぽこプログラマーの覚え書き

平方完成の手順(2)

(2) ax ^ 2 + bx + cの平方完成の手順
(ポイントになる部分や、間違えやすい部分を \color{red}{赤字}で示します。)

 ax ^ 2 + bx + c

 … (ax ^ 2 + bx)をaで括る。
 …【 ab + ac = a(b + c)
 …【 b \div a = \frac {b}{a}

 =a(x ^ 2 + \color{red}{\frac {b}{a}} x)+c

 …括弧の中を (x + p)^2因数分解
 …できる形に変形する。

 … \frac {b}{a}x x ^ 2 + 2xp + p ^ 2
 … 2xp になるようするために、
 … p = \frac {1}{2} \cdot \frac {b}{a}として
 …新たに (\frac {1}{2} \cdot \frac {b}{a}) ^ 2を足す。

 …新たに足した  (\frac {1}{2} \cdot  \frac {b}{a})^2 を引けば
 …式全体の計算結果は変わらない。

 =\color{red}{a\{} x^2 + \frac {b}{a} x + ( \color{red}{\frac {1}{2}} \cdot \frac {b}{a})\color{red}{^2} \color{red}{- (\frac {1}{2} \cdot \frac {b}{a})^2} \color{red}{\}} + c 

 …括弧の中を因数分解する。
 …【 x^2 + 2xp + p^2 = (x + p)^2

 =\color{red}{a\{} (x + \frac {1}{2} \cdot \frac {b}{a})^2 - (\frac {1}{2} \cdot \frac {b}{a})^2 \color{red}{\}} + c

 …分配法則を使って展開する。
 …【 a(b - c) = ab - ac

 =a(x +  \frac {1}{2} \cdot \frac {b}{a})^2 - \color{red}{a}(\frac {1}{2} \cdot \frac {b}{a})^2 + c

 …数式をさらに簡単に整理できるが、
 …a・b・cに実際に数字を代入して 
 …計算するときは、
 …この形になったら、あとは変形せずに
 …各項を計算するだけなので、
 …手順は、ここで終わりにする。