質問<373>2000/12/1
武田先生、失礼します。方程式の初歩的な質問なのですけど、 経済学の問題で、x(エックス)とp(ピー)を変数に持つ2次式、 p=3x[2乗]-32x+94という式をxについて解いて答えを出す問題 があるのですが、これを解く過程は以下のように、 p=3x[2乗]-32x+94 3x[2乗]-32x+94-p=0 解の公式より、x=~ という過程を経ることになりますよね。 ここで疑問に思ったのですが、 左辺=0、というイコールゼロの形にしてから、解の公式などで解くというのは、 高校数学的には、方程式を解く「テクニック」だと考えていてよいのでしょうか? どうも、なぜイコールゼロにするのかがピンとこないんです。 方程式を因数分解して解く、(x+α)(x-β)=0より、 x=-α、βというのでしたら、質問<365>で教えていただいた 「ゼロの性質、A・B=0ならば、A=0またはB=0」から、 なんとなく分かるような感じがするのですが。 また、似たような疑問なのですが、 -4x[2乗]+(4/3)x[2乗]+96x-48x=0を解くときに、 次の2つのうち、どちらの方法でも正しいのでしょうか? 1.両辺を3倍してから解く 2.そのまま解く つまり右辺がゼロでも、両辺に加減乗除をしても方程式は成り立った ままなのでしょうか? 2の方法が正しいのは当然だと思いますが、1でやると、計算過程において、 2と異なる式が出てきてしまいますが、それでいいのでしょうか? たとえば2で解くと、-(8/3)x(x-18)=0より、x=0、18となりますが、 1で解くと、x(x-18)=0より、x=0、18となります。 答えは同じになりますが、過程が上記のように違うのですが、 これでいいのですか?
お返事2000/12/2
from=武田
問1 2つの変数をもつ式において、見方により、2つの側面が考えられます。 1つは、2つの変数を組にして、座標と考え、グラフを書くことです。 2つ目は、2つの変数の内1つを定数と仮定して、もう1つの変数を未 知数と考えて、方程式を解くことです。 つまり、1つ目は、f(x,y)=0→グラフ 2つ目は、f(x,p)=0→方程式 質問の2次式は、2つ目の方の使い方をしています。 p=3x2 -32x+94という関数形をしていますが、 実際は、2次方程式 3x2 -32x+94-p=0がよいでしょう。 このときpは定数と仮定しておきます。 方程式なので、因数分解や解の公式など使って解きます。 その結果、解は x=f(p)という関数形になりますから、pは定数から変数にもどして、 変数pの範囲によって、xの値がいろいろ変化します。 問2 次の質問は、「等式変形」と「方程式の解法」の違いの混乱から来てい るようです。 例えば、 4 1 ─x+─ 3 6 を6倍して 8x+1 と変形するとき、 「等式変形」としては間違いになってしまいます。 4 1 ─x+─≠8x+1 3 6 しかし、「方程式の解法」としては可能になります。 4 1 ─x+─=0 3 6 両辺を6倍して、 4 1 (─x+─)・6=0・6 3 6 8x+1=0 どうやら方程式は、右辺が0だからいろいろ可能になるようです。
お便り2000/12/25
from=文系学生
武田先生、失礼します。いつも回答くださいましてありがとうございます。 ところで、私は、質問<373>で、次のように質問してしまった部分がある のですが、これは細かくいえば、左辺=0の方程式なら、以下のように訂正 していいのですよね? 原文:「両辺に加減乗除をしても方程式は成り立ったままなのでしょうか?」 訂正:「両辺に加減乗をしても方程式は成り立ったままなのでしょうか?」 たとえば、2x-8-(50/x2乗)=0ですと、両辺にx2乗をかけて、 2x3乗-8x2乗-50=0にして解けばいいのだと思うのですけど、 逆に、この、2x3乗-8x2乗-50=0の両辺をx2乗で割って、 2x-8-(50/x2乗)=0とは出来ないのですよね? でも左辺も右辺もゼロじゃないときは、 両辺に加減乗除をしても方程式は成り立ったままなのですよね?
お返事2000/12/25
from=武田
左辺=右辺の式は変形して、左辺-右辺=0という「=0」の方程式に 変形できます。 任意の数を両辺に加減乗除することは自由に出来ます。ただし、「0で 割る」ことだけは出来ません。 文字のときは、中身が見えないので、うっかり「0で割る」ことをしか ねませんが、その点だけ注意すれば、両辺に加減乗除をすることができ ます。 上の例の2x-8-(50/x2 )=0ですと、両辺にx2 をかけることは 問題ありません。なぜなら、与式の分母にxが入っているので、必ず x≠0となるからです。 逆に、この、2x3 -8x2 -50=0の両辺をx2 で割って、 2x-8-(50/x2 )=0とすることも、x≠0を宣言すれば可能となります。