与えられた8つの2次式を平方完成させる問題です。

代数学二次式平方完成数式変形
2025/7/13

1. 問題の内容

与えられた8つの2次式を平方完成させる問題です。

2. 解き方の手順

平方完成は、与えられた2次式を (x+a)2+b(x + a)^2 + b の形に変形することです。
一般的に、x2+px+qx^2 + px + q の形の2次式を平方完成するには、以下の手順で行います。

1. $x^2 + px$ の部分に着目し、$(x + \frac{p}{2})^2$ を作ります。

2. $(x + \frac{p}{2})^2$ を展開すると、$x^2 + px + (\frac{p}{2})^2$ となります。

3. 元の式 $x^2 + px + q$ と比較して、余分な項 $(\frac{p}{2})^2$ を引いて、定数項 $q$ を足します。

各問題について、具体的に平方完成の手順を示します。
(1) x2+2xx^2 + 2x
p=2p = 2 なので、p2=1\frac{p}{2} = 1
(x+1)2=x2+2x+1(x + 1)^2 = x^2 + 2x + 1
x2+2x=(x+1)21x^2 + 2x = (x + 1)^2 - 1
(2) x28xx^2 - 8x
p=8p = -8 なので、p2=4\frac{p}{2} = -4
(x4)2=x28x+16(x - 4)^2 = x^2 - 8x + 16
x28x=(x4)216x^2 - 8x = (x - 4)^2 - 16
(3) x2+4x+6x^2 + 4x + 6
p=4p = 4 なので、p2=2\frac{p}{2} = 2
(x+2)2=x2+4x+4(x + 2)^2 = x^2 + 4x + 4
x2+4x+6=(x+2)24+6=(x+2)2+2x^2 + 4x + 6 = (x + 2)^2 - 4 + 6 = (x + 2)^2 + 2
(4) x26x+5x^2 - 6x + 5
p=6p = -6 なので、p2=3\frac{p}{2} = -3
(x3)2=x26x+9(x - 3)^2 = x^2 - 6x + 9
x26x+5=(x3)29+5=(x3)24x^2 - 6x + 5 = (x - 3)^2 - 9 + 5 = (x - 3)^2 - 4
(5) x210x+30x^2 - 10x + 30
p=10p = -10 なので、p2=5\frac{p}{2} = -5
(x5)2=x210x+25(x - 5)^2 = x^2 - 10x + 25
x210x+30=(x5)225+30=(x5)2+5x^2 - 10x + 30 = (x - 5)^2 - 25 + 30 = (x - 5)^2 + 5
(6) x2+3xx^2 + 3x
p=3p = 3 なので、p2=32\frac{p}{2} = \frac{3}{2}
(x+32)2=x2+3x+94(x + \frac{3}{2})^2 = x^2 + 3x + \frac{9}{4}
x2+3x=(x+32)294x^2 + 3x = (x + \frac{3}{2})^2 - \frac{9}{4}
(7) x2x+2x^2 - x + 2
p=1p = -1 なので、p2=12\frac{p}{2} = -\frac{1}{2}
(x12)2=x2x+14(x - \frac{1}{2})^2 = x^2 - x + \frac{1}{4}
x2x+2=(x12)214+2=(x12)2+74x^2 - x + 2 = (x - \frac{1}{2})^2 - \frac{1}{4} + 2 = (x - \frac{1}{2})^2 + \frac{7}{4}
(8) x25x+6x^2 - 5x + 6
p=5p = -5 なので、p2=52\frac{p}{2} = -\frac{5}{2}
(x52)2=x25x+254(x - \frac{5}{2})^2 = x^2 - 5x + \frac{25}{4}
x25x+6=(x52)2254+6=(x52)214x^2 - 5x + 6 = (x - \frac{5}{2})^2 - \frac{25}{4} + 6 = (x - \frac{5}{2})^2 - \frac{1}{4}

3. 最終的な答え

(1) (x+1)21(x + 1)^2 - 1
(2) (x4)216(x - 4)^2 - 16
(3) (x+2)2+2(x + 2)^2 + 2
(4) (x3)24(x - 3)^2 - 4
(5) (x5)2+5(x - 5)^2 + 5
(6) (x+32)294(x + \frac{3}{2})^2 - \frac{9}{4}
(7) (x12)2+74(x - \frac{1}{2})^2 + \frac{7}{4}
(8) (x52)214(x - \frac{5}{2})^2 - \frac{1}{4}

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