与えられた6つの二次式を平方完成させる問題です。 (1) $x^2-2x$ (2) $x^2+4x+6$ (3) $x^2-8x+11$ (4) $x^2+3x$ (5) $x^2-x+2$ (6) $x^2-5x-2$

代数学平方完成二次式二次関数
2025/7/5

1. 問題の内容

与えられた6つの二次式を平方完成させる問題です。
(1) x22xx^2-2x
(2) x2+4x+6x^2+4x+6
(3) x28x+11x^2-8x+11
(4) x2+3xx^2+3x
(5) x2x+2x^2-x+2
(6) x25x2x^2-5x-2

2. 解き方の手順

平方完成とは、ax2+bx+cax^2 + bx + ca(xh)2+ka(x - h)^2 + k の形に変形することです。今回は a=1a = 1 なので、(xh)2+k(x - h)^2 + k の形を目指します。
(xh)2+k=x22hx+h2+k(x - h)^2 + k = x^2 - 2hx + h^2 + k なので、以下の手順で解いていきます。
(1) x22xx^2 - 2x
x22x=(x1)21x^2 - 2x = (x - 1)^2 - 1
(2) x2+4x+6x^2 + 4x + 6
x2+4x+6=(x+2)24+6=(x+2)2+2x^2 + 4x + 6 = (x + 2)^2 - 4 + 6 = (x + 2)^2 + 2
(3) x28x+11x^2 - 8x + 11
x28x+11=(x4)216+11=(x4)25x^2 - 8x + 11 = (x - 4)^2 - 16 + 11 = (x - 4)^2 - 5
(4) x2+3xx^2 + 3x
x2+3x=(x+32)2(32)2=(x+32)294x^2 + 3x = (x + \frac{3}{2})^2 - (\frac{3}{2})^2 = (x + \frac{3}{2})^2 - \frac{9}{4}
(5) x2x+2x^2 - x + 2
x2x+2=(x12)2(12)2+2=(x12)214+2=(x12)2+74x^2 - x + 2 = (x - \frac{1}{2})^2 - (\frac{1}{2})^2 + 2 = (x - \frac{1}{2})^2 - \frac{1}{4} + 2 = (x - \frac{1}{2})^2 + \frac{7}{4}
(6) x25x2x^2 - 5x - 2
x25x2=(x52)2(52)22=(x52)22542=(x52)2334x^2 - 5x - 2 = (x - \frac{5}{2})^2 - (\frac{5}{2})^2 - 2 = (x - \frac{5}{2})^2 - \frac{25}{4} - 2 = (x - \frac{5}{2})^2 - \frac{33}{4}

3. 最終的な答え

(1) (x1)21(x - 1)^2 - 1
(2) (x+2)2+2(x + 2)^2 + 2
(3) (x4)25(x - 4)^2 - 5
(4) (x+32)294(x + \frac{3}{2})^2 - \frac{9}{4}
(5) (x12)2+74(x - \frac{1}{2})^2 + \frac{7}{4}
(6) (x52)2334(x - \frac{5}{2})^2 - \frac{33}{4}

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