二次方程式ソルバー

ax²+bx+c=0 の係数 a・b・c を入力すると、判別式とともに実数解・重解・虚数解(複素数)を求めます。

入力

a x² + b x + c = 0 の係数

a

b

c

a が 0 のときは一次方程式 bx+c=0 として解きます。

例を入れる

解

—

※ 判別式 D = b² − 4ac。D > 0 で実数2解、D = 0 で重解、D < 0 で共役な虚数解(複素数)になります。表示は有効桁の都合で丸めることがあります。

解説

二次方程式 ax² + bx + c = 0 の解は、解の公式 x =(−b ± √D)/ 2a で求めます。ここで D = b² − 4ac を判別式と呼び、ルートの中身として解の種類を左右します。係数 a・b・c を入力すると、まず判別式 D を計算し、その符号に応じて解を表示します。

たとえば x² − 5x + 6 = 0(a=1, b=−5, c=6)なら、D = (−5)² − 4×1×6 = 25 − 24 = 1 > 0。√1 = 1 なので x = (5 ± 1) / 2 となり、x = 3 と x = 2 の異なる実数2解が得られます。これは (x − 2)(x − 3) = 0 と因数分解した結果と一致します。

判別式 D の符号で解は3通りに分かれます。D > 0 なら異なる実数2解、D = 0 なら重解(x = −b/2a の二重解)、D < 0 なら共役な複素数解です。D = 0 の例として x² − 4x + 4 = 0 は D = 16 − 16 = 0 で、x = −(−4)/(2×1) = 2 の重解になります((x − 2)² = 0)。

判別式が負(D < 0)のときは実数の範囲に解がなく、共役な複素数解 x = 実部 ± 虚部 i になります。実部は −b/2a、虚部は √(−D)/2|a| です。たとえば x² + x + 1 = 0 は D = 1 − 4 = −3 < 0 なので、実部 −0.5、虚部 √3/2 ≒ 0.866 となり、x = −0.5 ± 0.866…i と表示します。2解は互いに共役(虚部の符号だけが逆)です。

係数 a が0のときは二次の項が消え、二次方程式ではなくなります。その場合は一次方程式 bx + c = 0 とみなし、x = −c/b を求めます。さらに a・b がともに0のときは、c = 0 なら「0 = 0」で常に成り立つため解は「すべての実数」、c ≠ 0 なら成り立たないため「解なし」と表示します。

計算は浮動小数点で行うため、表示は最大8有効桁に整え、極端に大きい・小さい値は指数表記にします。割り切れない解(無理数)も小数で近似表示されます。

よくある質問

二次方程式の解き方を教えてください。

ax² + bx + c = 0 の形に整理し、解の公式 x = (−b ± √(b²−4ac)) / 2a に係数を当てはめます。このツールでは a・b・c を入力するだけで、判別式と解を自動表示します。たとえば x² − 5x + 6 = 0 なら x = 3, 2 です。

判別式とは何ですか?

D = b² − 4ac のことで、解の種類を決める値です。D > 0 で異なる実数2解、D = 0 で重解、D < 0 で共役な複素数解になります。

解の公式はどう書きますか?

x = (−b ± √(b² − 4ac)) / 2a です。± は2つの解(足す場合と引く場合)を表し、ルートの中身 b² − 4ac が判別式 D です。

解が虚数(複素数)になりました。

判別式が負(D < 0)のときは実数解が存在せず、共役な複素数解 a ± bi になります。実部は −b/2a、虚部は √(−D)/2|a| です。実数の範囲には解がありません。

重解とは何ですか?

判別式が0のとき、2つの解が一致して1つになる状態です。x = −b/2a の二重解になります。たとえば x² − 4x + 4 = 0 は重解 x = 2 です。

a に0を入れるとどうなりますか?

二次の項が消えるため、一次方程式 bx + c = 0 として x = −c/b を計算します。a も b も0の場合は、c = 0 なら「すべての実数」、c ≠ 0 なら「解なし」になります。