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数学Ⅱ｜２次方程式の虚数解の求め方とコツ | 教科書より詳しい高校数学

Monday, 29-Apr-24 11:56:28 UTC
2015/10/30 2020/4/8 多項式 たとえば,2次方程式$x^2-2x-3=0$は$x=3, -1$と具体的に解けて実数解を2個もつことが分かります.他の場合では $x^2-2x+1=0$の実数解は$x=1$の1個存在し $x^2-2x+2=0$の実数解は存在しない というように,2次方程式の実数解は2個存在するとは限りません. 結論から言えば,2次方程式の実数解の個数は0個,1個,2個のいずれかであり, この2次方程式の[実数解の個数]が簡単に求められるものとして[判別式]があります. また,2次方程式が実数解をもたない場合にも 虚数解 というものを考えることができます. この記事では, 2次(方程)式の判別式 虚数 について説明します. 判別式 2次方程式の実数解の個数が分かる判別式について説明します. 判別式の考え方 この記事の冒頭でも説明したように $x^2-2x-3=0$の実数解は$x=3, -1$の2個存在し のでした. このように2次方程式の実数解の個数を実際に解くことなく調べられるのが判別式で,定理としては以下のようになります. 2次方程式$ax^2+bx+c=0\dots(*)$に対して,$D=b^2-4ac$とすると,次が成り立つ. $D>0$と方程式$(*)$が実数解をちょうど2個もつことは同値 $D=0$と方程式$(*)$が実数解をちょうど1個もつことは同値 $D<0$と方程式$(*)$が実数解をもたないことは同値 この$b^2-4ac$を2次方程式$ax^2+bx+c=0$ (2次式$ax^2+bx+c$)の 判別式 といいます. さて,この判別式$b^2-4ac$ですが,どこかで見た覚えはありませんか? 実は,この$b^2-4ac$は[2次方程式の解の公式] の$\sqrt{\quad}$の中身ですね! 【次の記事: 多項式の基本4|2次方程式の解の公式と判別式 】 例えば,2次方程式$x^2-2x-3=0$は左辺を因数分解して$(x-3)(x+1)=0$となるので解が$x=3, -1$と分かりますが, 簡単には因数分解できない2次方程式を解くには別の方法を採る必要があります. 実は,この記事で説明した[平方完成]を用いると2次方程式の解が簡単に分かる[解の公式]を導くことができます. 高校数学二次方程式の解の判別 - 判別式Ｄが0より小さい時は、二次関数が一... - Yahoo!知恵袋. 一般に, $\sqrt{A}$が実数となるのは$A\geqq0$のときで $A<0$のとき$\sqrt{A}$は実数とはならない のでした.

高校数学二次方程式の解の判別 - 判別式Ｄが0より小さい時は、二次関数が一... - Yahoo!知恵袋

2階線形(同次)微分方程式 \[\frac{d^{2}y}{dx^{2}} + P(x) \frac{dy}{dx} + Q(x) y = 0 \notag\] のうち, ゼロでない定数 \( a \), \( b \) を用いて \[\frac{d^{2}y}{dx^{2}} + a \frac{dy}{dx} + b y = 0 \notag\] と書けるものを 定数係数2階線形同次微分方程式 という. この微分方程式の 一般解 は, 特性方程式 と呼ばれる次の( \( \lambda \) (ラムダ)についての)2次方程式 \[\lambda^{2} + a \lambda + b = 0 \notag\] の判別式 \[D = a^{2} – 4 b \notag\] の値に応じて3つに場合分けされる. その結論は次のとおりである. \( D > 0 \) で特性方程式が二つの 実数解 \( \lambda_{1} \), \( \lambda_{2} \) を持つとき 一般解は \[y = C_{1} e^{ \lambda_{1} x} + C_{2} e^{ \lambda_{2} x} \notag\] で与えられる. 数学Ⅱ｜２次方程式の虚数解の求め方とコツ | 教科書より詳しい高校数学. \( D < 0 \) で特性方程式が二つの 虚数解 \( \lambda_{1}=p+iq \), \( \lambda_{2}=p-iq \) ( \( p, q \in \mathbb{R} \))を持つとき. \[\begin{aligned} y &= C_{1} e^{ \lambda_{1} x} + C_{2} e^{ \lambda_{2} x} \notag \\ &= e^{px} \left\{ C_{1} e^{ i q x} + C_{2} e^{ – i q x} \right\} \notag \end{aligned}\] で与えられる. または, これと等価な式 \[y = e^{px} \left\{ C_{1} \sin{\left( qx \right)} + C_{2} \cos{\left( qx \right)} \right\} \notag\] \( D = 0 \) で特性方程式が 重解 \( \lambda_{0} \) を持つとき \[y = \left( C_{1} + C_{2} x \right) e^{ \lambda_{0} x} \notag\] ただし, \( C_{1} \), \( C_{2} \) は任意定数とした.

二次方程式の解 - 高精度計算サイト

判別式でD<0の時、解なしと、異なる二つの虚数解をもつ。っていうときがあると思いますが、どうみわければいいんめすか? 数学 判別式D>0のとき2個、D=0のとき1個、D<0のとき虚数解となる理由を教えてください。 また、解の公式のルートはクラブ上で何を示しているのですか? 数学 【高校数学 二次関数】(3)の問題だけ、Dの判別式を使うのですが、Dの判別式を使うかは問題を見て区別できるのですか? 高校数学 高校2年生数学の判別式の問題です。 写真の2次方程式について、 異なる2つの虚数解をもつとき、定数mの値の範囲を求めたいのですが、何度計算しても上手くいきません。教えていただきたいです。 数学 この問題をわかりやすく教えてください 数学 数学 作図についての質問です 正七角形を定規とコンパスだけでは作図できないという話があると思うのですが、これの証明の前提に 正7角形を作図することは cos(360°/7) を求めること とあったのですが、これは何故でしょうか? 数学 高校数学の問題です。 解いてください。 「sin^3θ+cos^3θ=cos4θのとき, sinθ+cosθの値を求めよ。」 高校数学 単に虚数解をもつときはD≦0じゃ? 解き方は分かっているのですが、不等号にイコールを付けるのか付けないかで悩んでいます。 問題文は次の通りです。 2つの2次方程式 x^2+ax+a+3=0, x^2-ax+4=0 が、ともに虚数解をもつとき,定数aの値の範囲を求めよ。 問題作成者による答えは -2

定数係数2階線形同次微分方程式の一般解 | 高校物理の備忘録

以下では, この結論を得るためのステップを示すことにしよう. 特性方程式 定数係数2階線形同次微分方程式の一般解 特性方程式についての考察 定数係数2階線形同次微分方程式 \[\frac{d^{2}y}{dx^{2}} + a \frac{dy}{dx} + b y = 0 \label{cc2ndtokusei}\] を満たすような関数 \( y \) の候補として, \[y = e^{\lambda x} \notag\] を想定しよう. ここで, \( \lambda \) は定数である. なぜこのような関数形を想定するのかはページの末節で再度考えることにし, ここではこのような想定が広く受け入れられていることを利用して議論を進めよう. 関数 \( y = e^{\lambda x} \) と, その導関数 y^{\prime} &= \lambda e^{\lambda x} \notag \\ y^{\prime \prime} &= \lambda^{2} e^{\lambda x} \notag を式\eqref{cc2ndtokusei}に代入すると, & \lambda^{2} e^{\lambda x} + a \lambda e^{\lambda x} + b e^{\lambda x} \notag \\ & \ = \left\{ \lambda^{2} + a \lambda + b \right\} e^{\lambda x} = 0 \notag であり, \( e^{\lambda x} \neq 0 \) であるから, \[\lambda^{2} + a \lambda + b = 0 \label{tokuseieq}\] を満たすような \( \lambda \) を \( y=e^{\lambda x} \) に代入した関数は微分方程式\eqref{cc2ndtokusei}を満たす解となっているのである. この式\eqref{tokuseieq}のことを微分方程式\eqref{cc2ndtokusei}の 特性方程式 という. \[\frac{d^{2}y}{dx^{2}} + a \frac{dy}{dx} + b y = 0 \label{cc2nd}\] の 一般解 について考えよう. この微分方程式を満たす 解 がどんな関数なのかは次の特性方程式 を解くことで得られるのであった.

数学Ⅱ｜２次方程式の虚数解の求め方とコツ | 教科書より詳しい高校数学

したがって, 微分方程式\eqref{cc2nd}の 一般解 は互いに独立な基本解 \( y_{1} \), \( y_{2} \) の線形結合 \( D < 0 \) で特性方程式が二つの虚数解を持つとき が二つの虚数解 \( \lambda_{1} = p + i q \), \( \lambda_{2} = \bar{\lambda}_{1}= p – iq \) \( \left( p, q \in \mathbb{R} \right) \) を持つとき, は微分方程式\eqref{cc2nd}を満たす二つの解となっている. また, \( \lambda_{1} \), \( \lambda_{2} \) が実数であったときのロンスキアン \( W(y_{1}, y_{2}) \) の計算と同じく, \( W(y_{1}, y_{2}) \neq 0 \) となるので, \( y_{1} \) と \( y_{2} \) が互いに独立な基本解であることがわかる ( 2階線形同次微分方程式の解の構造 を参照). したがって, 微分方程式\eqref{cc2nd}の 一般解 は \( y_{1} \), \( y_{2} \) の線形結合 であらわすことができる.

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$\theta$ を $0<\theta<\cfrac{\pi}{4}$ を満たす定数とし,$x$ の 2 次方程式 $x^2-(4\cos\theta)x+\cfrac{1}{\tan\theta}=0$ ・・・(*) を考える。以下の問いに答えよ。(九州大2021) (1) 2 次方程式(*)が実数解をもたないような $\theta$ の範囲を求めよ。 (2) $\theta$ が(1)で求めた範囲にあるとし,(*)の 2 つの虚数解を $\alpha, \beta$ とする。ただし,$\alpha$ の虚部は $\beta$ の虚部より大きいとする。複素数平面上の 3 点 A($\alpha$),B($\beta$),O(0) を通る円の中心を C($\gamma$) とするとき,$\theta$ を用いて $\gamma$ を表せ。 (3) 点 O,A,C を(2)のように定めるとき,三角形 OAC が直角三角形になるような $\theta$ に対する $\tan\theta$ の値を求めよ。 複素数平面に二次関数描く感じ?