이번에도 중3 때 공부했던 내용에 대해서 복습하는 거예요.
이차방정식의 해를 구하는 게 아니라, 이차방정식의 해를 알려주고 두 수를 근으로 하는 이차방정식을 구하는 문제에요. 때로는 해를 알려주는 대신에 두 근의 합과 곱을 알려주고 이차방정식을 구하는 문제도 나오죠.
새로운 내용은 아니고 이차방정식의 해를 구하는 과정을 거꾸로 하면 되는 내용이에요.
이럴 경우에 어떻게 이차방정식을 구하는지 알아봐요.
두 수를 근으로 하는 이차방정식
두 수를 근으로 하는 이차방정식을 구하는 방법은 인수분해를 이용해서 이차방정식의 해를 구하는 과정을 거꾸로 거스르는 거예요. 그러니까 해를 이용해서 인수분해가 된 식을 만들고 그 식을 전개하는 거죠. 인수분해의 반대는 전개니까요.
x2 - 3x + 2 = 0
(x - 1)(x - 2) = 0
x = 1 or x = 2
두 근을 α, β라고 하고 위 과정을 거꾸로 해보죠.
x = α or x = β
(x - α)(x - β) = 0
x2 - (α + β)x + αβ = 0
-2, 3을 두 근으로 하고 이차항의 계수가 1인 이차방정식을 구하여라.
두 근이 -2, 3이니까 인수분해가 된 식으로 바꿔보면
(x + 2)(x - 3) = 0
x2 - x - 6 = 0
이번에는 이차항의 계수가 1이 아닌 경우를 알아보죠. 위 예제를 살짝 바꿔볼까요?
-2, 3을 두 근으로 하고 이차항의 계수가 2인 이차방정식을 구하여라.
(x + 2)(x - 3) = 0
x2 - x - 6 = 0
이차항의 계수가 2라고 했으니까 위 식의 이차항의 계수를 2로 바꿔서 2x2 - x - 6 = 0이 될까요? 방정식의 해를 식에 대입하면 식이 성립해야 하죠? 그런데 x = -2를 식에 대입해보면 식이 성립하지 않아요. 즉 이 방정식은 -2를 해로 갖지 않는 식이라는 거예요.
이차방정식의 계수가 2이면 단순히 이차항의 계수만 2로 바꿔주는 게 아니라 식 전체에 곱해줘야 해요. 해를 구하려고 인수분해할 때 공통인수 2로 묶였다고 생각해야 합니다.
2(x + 2)(x - 3) = 0
2(x2 - x - 6) = 0
2x2 - 2x - 12 = 0
이차항의 계수가 1이 아니라 a일 때는 이차항의 계수만 a로 바꿔주는 게 아니라 식 전체에 a를 곱해줘야 한다는 점에 주의하세요.
두 근이 α, β이고, 이차항의 계수가 a인 이차방정식
a(x - α)(x - β) = 0
두 근의 합과 곱이 주어졌을 때 이차방정식
위 공식을 전개해볼까요?
a(x - α)(x - β) = 0
a{x2 - (α + β)x + αβ} = 0
위 전개식에 두 근의 합과 곱이 들어있어요. 일차항의 계수는 두 근의 합의 부호를 바꾼 것이고, 상수항은 두 근의 곱이죠. 그리고 제일 앞에 이차항의 계수 a를 곱해주는 모양이네요.
이번에는 이차방정식의 근과 계수와의 관계를 이용해서 유도해볼까요?
두 근의 합 α + β와 두 근의 곱 αβ가 주어져 있을 때, 이차방정식을 ax2 + bx + c = 0 (a ≠ 0)이라고 해보죠.
α + β =
-a(α + β) = b
αβ =
aαβ = c
ax2 + bx + c = 0에 위에서 구한 b, c를 넣어보죠.
ax2 + bx + c = 0
ax2 - a(α + β)x + aαβ = 0
a{x2 - (α + β)x + αβ} = 0
어떤 방법을 이용하던 결과는 똑같아요.
두 근의 합이 m이고 곱이 n, 이차항의 계수가 a인 이차방정식
a(x2 - mx + n) = 0
a(x2 - 합x + 곱) = 0
여기서도 마찬가지로 이차항의 계수는 단순히 이차항의 계수만 바꿔주는 게 아니라 a를 식 전체에 곱해줘야 해요.
이차방정식 x2 - 3x + 6 = 0의 두 근을 α, β라고 할 때 다음을 구하여라.
(1) α + β, αβ를 두 근으로 하고 이차항의 계수가 2인 이차방정식
(2) α + 1, β + 1을 두 근으로 하고 이차항의 계수가 1인 이차방정식
이차방정식이 인수분해가 되지 않아요. 근의 공식을 이용해서 근을 구할 수도 있지만, 무리수인 근을 더하고 곱하는 과정을 굳이 거치지 않고도 문제를 풀 수 있어요. 두 근을 직접 구하기보다 두 근의 합과 곱을 이용해서 풀면 되죠.
이차방정식의 근과 계수와의 관계에 의해서 α + β = 3, αβ = 6
(1) α + β = 3, αβ = 6이므로 3, 6을 두 근으로 하고 이차항의 계수가 2인 이차방정식을 구하라는 거네요.
2(x - 3)(x - 6) = 0
2(x2 - 9x + 18) = 0
2x2 - 18x + 36 = 0
(2)는 문제에서 구하는 이차방정식의 두 근이 α + 1, β + 1이니까 이들의 합과 곱을 구해보죠.
(α + 1) + (β + 1) = α + β + 2 = 3 + 2 = 5
(α + 1)(β + 1) = αβ + α + β + 1 = 6 + 3 + 1 = 10
x2 - 5x + 10 = 0
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이차방정식의 판별식, 실근, 허근
이차방정식의 근과 계수와의 관계
[중등수학/중3 수학] - 합과 곱이 주어졌을 때 이차방정식 구하기
[중등수학/중3 수학] - 한 근이 주어졌을 때 이차방정식 구하기
포스팅이 정말 정성이 대단하세요!!
편안한 저녁 시간 되세요. 수학방님.^^
정성을 많이 들이지 못해요.
오타도 많고 계산이 틀린 게 자주 나와서 수정하는 때가 참 많아요. 종이에 푸는 것과 타자로 치는 게 차이가 많이 나네요.
마지막 문제풀이에서 1번이랑 2번 순서가 바뀐듯
그러네요.
3[x]²-5[x]-2=0을 만족하는 x값의 범위를 구하라고했는데
여기서처음보는기호 [] 이게뭔가요??ㅠㅠㅠ
([x]는 x보다 크지않은 최대의 정수일때)
가우스 기호인데 이 블로그에는 관련내용이 없어요.
가우스기호가..뭐져??
뭘어떻게풀란말인가요,,??ㅠㅠㅠ
다 늙은 아줌마입니다. 갑자기 수학이 풀고 싶어서 여기 저기 보고 다닙니다. 중학생때 풀던 것이 새록새록 생각나네요. 그립네요.
여기 저기 다니지 마시고 여기 한 군데만 오세요. ㅎㅎ
아직도 공부하고 싶은 욕구가 있으니 아직 늙은 건 아니죠. 젊게 사시는 거예요.
감사합니다 수학을 다시 잡을 수 있게 되었어요!!
이번에 잡으면 다시는 놓지마세요.!!
맨 밑에 문제 풀이과정 1)2)가 순서가 단순오타인듯하네요
정말 그러네요. ㅠㅠ
고쳐야겠어요.