การแก้สมการพหุนามกำลังสอง
1. ใช้การแยกตัวประกอบ
จงหาคำตอบของสมการ x2−2x−3=0
แยกตัวประกอบพหุนาม x2−2x−3 จะได้
(x+1)(x−3)=0
ด้วยสมบัติของจำนวนจริง 2 ตัว คูณกันได้ 0 แสดงว่าต้องมีอย่างน้อยตัวใดตัวหนึ่งเป็น 0 ดังนั้น
ถ้า x+1=0 จะได้ x=−1
ถ้า x−3=0 จะได้ x=3
x=−1 หรือ x=3
2. ใช้สมบัติของรากที่สอง
จงหาคำตอบของสมการ x2+8x+16=4
จะเห็นว่า x2+8x+16 เป็นกำลังสองสมบูรณ์คือ
x2+8x+16=x2+2(x)(4)+42=(x+4)2
ดังนั้น สมการจึงเป็น (x+4)2=4
ถอดรากที่สองทั้งสองข้าง
x+4=2,−2x=−2,−6
x=−2 หรือ x=−6
3. ทำให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์
จงหาคำตอบของสมการ x2+2x−7=0
จะเห็นว่าพหุนาม x2+2x−7 ไม่สามารถแยกตัวประกอบได้ และไม่อยู่ในรูปกำลังสองสมบูรณ์
เราจะจัดให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์ดังนี้
x2+2x−7=x2+2x−7+12−12=[x2+2(x)(1)+12]−7−1=(x+1)2−8
ดังนั้น สมการคือ
(x+1)2−8=0(x+1)2=8
ถอดรากที่สองทั้งสองข้าง
x+1=2√2,−2√2x=2√2−1,−2√2−1
x=2√2−1 หรือ x=−2√2−1
4. ใช้สูตรหาคำตอบ
กำหนดสมการ ax2+bx+c=0 จะได้ x=−b±√b2−4ac2a
จงหาคำตอบของสมการ x2+2x−7=0
จากสมการ จะได้ว่า a=1,b=2 และ c=−7
จากสูตร จะได้
x=−2±√(−2)2−4(1)(−7)2(1)=−2±√4+282=−2±√322
ซึ่ง √32=4√2 จะได้
x=−2±4√22=2(−1±2√2)2=±2√2−1
x=2√2−1 หรือ x=−2√2−1
ข้อควรรู้เกี่ยวกับสูตรหาคำตอบของสมการพหุนามกำลังสอง
จากสูตร x=−b±√b2−4ac2a
ถ้า b2−4ac>0 สมการมี 2 คำตอบ
ถ้า b2−4ac=0 สมการมี 1 คำตอบ
ถ้า b2−4ac<0 สมการไม่มีคำตอบในระบบจำนวนจริง
ตัวอย่างการพิจารณาคำตอบของสมการพหุนามกำลังสอง
กำหนดให้สมการ x2−mx+9=0 มีคำตอบเดียว จงหา m
จากสมการจะได้ว่า a=1,b=−m และ c=9
สมการมีคำตอบเดียว นั่นคือ b2−4ac=0
(−m)2−4(1)(9)=0m2−36=0m2=36m=6,−6
m=6 หรือ m=−6