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x^2+4=0の解き方は?1分でわかる解、計算の流れ、練習問題

この記事の要点

x2+4=0の解は±2iです。実数解は無く、異なる2つの虚数解になります。

左辺の「+4」を右辺へ移項して「x2=-4」とし、両辺の平方根をとって解を求めます。

負の数の平方根をとると虚数になる点が最大のポイントです。

この記事では、x²+4=0の解き方、移項と平方根を使った計算の流れ、練習問題(x²+2=0・x²+x=0など)を、早見表つきで整理します。

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x2+4=0の解は±2iです。解は異なる虚数解となります。x2+4=0を変形すると「x2=-4」です。あとは両辺の√をとればxの値が求められます。ただし、-4の平方根をとると虚数になる点に注意しましょう。今回はx2+4=0の解き方、解、計算の流れ、類似の練習問題について説明します。二次方程式の解き方など下記も参考になります。

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x2+4=0の解き方は?解と計算の流れ

x2+4=0の解は±2iです。異なる虚数解となります。解き方の流れは下記の通りです。


x^2+4=0の解き方(移項してx^2=-4、平方根をとり±2iの虚数解)


左辺にある「4」を右辺に移項します。移項するので符号が変わり-4になります。あとは両辺の項の√をとればよいです。


ただし、負の値の平方根をとると「虚数(きょすう)」になります。上記より、x2+4=0の解は「+2i、-2i」です。※虚数の意味、虚数解の求め方は下記をご覧ください。

虚数とは?1分でわかる意味、定義、計算と記号、iの二乗、ルートとの関係

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x2+4=0と類似した練習問題

練習問題として、x2+4=0に類似した下記の二次方程式を解きましょう。


・x2+2=0

・x2+x=0


x2+2=0の解き方、解を下記に示します。


x^2+2=0の解き方(移項して平方根をとり±√2iの虚数解)


解き方は「x2+4=0」と同じです。左辺の2を右辺に移項したあと、両辺の√をとります。


x2+x=0の解き方、解は下記の通りです。


x^2+x=0の解き方(共通因数xをくくりx(x+1)=0、x=0またはx=-1)


x2+x=0を解く場合、共通因数xをくくりだすことでx(x+1)に変形できることに気づきましょう。なお、和や差の式を積の形に変形することを「因数分解」といいます。共通因数、因数分解の詳細は下記が参考になります。

因数分解とは?1分でわかる意味、公式の一覧、問題、たすきがけのやり方

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x2+x=0の解き方の詳細は下記をご覧ください。

x^2+x=0の解き方は?1分でわかる解、計算の流れ、練習問題

x2+4=0と似た二次方程式の早見表を示します。

方程式変形・整理
x2+4=0x2=-4±2i
x2+2=0x2=-2±√2i
x2+x=0x(x+1)=0x=0、x=-1

混同しやすい用語

虚数(きょすう)

2乗すると負になる数。i2=-1となるiを虚数単位という。実数の範囲には存在しない数。

虚数解(きょすうかい)

方程式の解が虚数になること。x2+4=0のように実数解を持たないとき、±2iのような虚数解が得られる。

平方根(へいほうこん)

2乗するとその数になる値。負の数の平方根は実数では求められず、虚数(i)を使って表す。

計算のコツ|管理人の一言

「定数項を右辺へ移項して x2=(数)の形にし、両辺の平方根をとる」という流れを覚えると確実です。

右辺が負になったら要注意。負の数の平方根は虚数になるので、解は実数ではなく±(数)iの形になります。

x2+4=0は±2i、x2+2=0は±√2iのように、移項後の数が解のもとになるとイメージしましょう。

まとめ

今回はx2+4=0の解き方について説明しました。x2+4=0の解は±2iです。異なる2つの虚数解となります。x2+4=0を「x2=-4」に変形し、平方根をとるだけです。ただし、負の値の平方根をとるので虚数になります。虚数の意味も勉強しましょう。下記が参考になります。

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この記事を書いた人

ハナダユキヒロ換算と計算の実例

建築構造の設計実務に携わる中で、各種の計算や単位換算、文字式を使った数式の処理を日常的に行ってきました。

2024年より「換算と計算の実例」を運営。計算は「慣れ」。実例を繰り返すことで暗算できるよう、わかりやすく解説します。

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