วิธีแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียว ม.3 สรุปสูตรและตัวอย่างโจทย์ เข้าใจง่าย

วิธีแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียว ม.3 สรุปสูตรและตัวอย่างโจทย์

เลือกอ่านหัวข้อที่สนใจ คลิกเลย!

เลือกอ่านหัวข้อที่สนใจ คลิกเลย!

พอพูดถึง “สมการ” น้อง ๆ หลายคนอาจจะคุ้นกับสมการเชิงเส้นในเนื้อหาคณิตศาสตร์ ม.ต้น ที่เรียนกันตอน ม.1 – ม.2 แต่พอขึ้น ม.3 ก็จะเริ่มเจอกับหัวข้อที่ยากขึ้น นั่นคือ สมการกำลังสองตัวแปรเดียว ซึ่งเป็นหนึ่งในบทสำคัญและออกสอบบ่อยมากทั้งข้อสอบในโรงเรียนและข้อสอบสอบเข้า ม.4 ครับ

ซึ่งบทนี้มี ประเด็นสำคัญ 3 ข้อ นั่นคือ

  1. การแก้สมการเพื่อหาคำตอบให้ได้
  2. รูปแบบของคำตอบ เช่น มี 1 คำตอบ, มี 2 คำตอบ และไม่มีคำตอบ
  3. ผลบวก, ผลคูณของราก

วันนี้ พี่เอ๋ – เดอะเบรน จะมาสอน วิธีแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียว พร้อมสรุปสูตรและตัวอย่างโจทย์ ให้น้อง ๆ อ่านแบบเข้าใจง่าย รับรองว่าช่วยให้ทำข้อสอบได้จริงแน่นอน!

สมการกำลังสองตัวแปรเดียว คืออะไร?

อันดับแรกเรามาทำความเข้าใจนิยามเบื้องต้นของสมการกำลังสองตัวแปรเดียวกันก่อนเลยครับ

สมการกำลังสองตัวแปรเดียว คือ สมการที่มี  x  เป็นตัวแปร และมีรูปทั่วไปเป็น  ax^2 \: + \: bx \: + \: c \: = \: 0  เมื่อ  a \: , \; b \: , \; c  เป็นค่าคงตัว และ  a \: \neq \: 0

💡 คำแนะนำจากพี่เอ๋ : อันดับแรก  a \: \neq \: 0  เพราะถ้า  a \: = \: 0  จะเป็นสมการกำลัง 1 ไม่ใช่สมการกำลัง 2  แต่  b \: , \; c \: = \: 0  ได้นะครับ

ตัวอย่างสมการที่เป็นสมการกำลังสองตัวแปรเดียว

  • x^2 \: + \: 3x \: + \: 1 \: = \: 0
  • 2x^2 \: + \: 5x \: - \: 3 \: = \:0
  • x^2 \: - \: 16 \: = \: 0
  • x^2 \: - \: 6x \: + \: 9 \: = \: 0
  • x^2 \: - \: 4x \: + \: 1 \: = \: 0

ตัวอย่างสมการที่ไม่เป็นสมการกำลังสองตัวแปรเดียว

  • 3x \: + \: 5 \: = \: 11
  • x^3 \: - \: 2x^2 \: + \: x \: - \: 4 \: = \: 0
  • x^4 \: - \: 5x^2 \: + \: 4 \: = \: 0
  • \frac{1}{x^2} \: + \: 2x \: - \: 3 \: = \: 0
  • \sqrt{x \: + \: 3} \: - \: 4 \: = \: 0

💡 คำแนะนำจากพี่เอ๋ : จุดสังเกตง่าย ๆ ว่าสมการไหนเป็นสมการกำลังสองตัวแปรเดียว ให้ดูว่าสมการนั้นต้องมีตัวแปรเดียว และมีดีกรีสูงสุดเท่ากับ 2 เมื่อจัดรูปจะได้  ax^2 \: + \: bx \: + \: c \: = \: 0  โดย  a \: \neq \: 0  ครับ

วิธีแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียว

จากรูปแบบ  ax^2 \: + \: bx \: + \: c \: = \: 0  เราจะ แยกตัวประกอบด้านซ้าย (ปกติถ้า  a \: < \: 0  เราจะทำให้สัมประสิทธิ์หน้า  x^2  เป็นบวกก่อน หรือถ้า  a \: , \; b \: , \; c  ไม่เป็นจำนวนเต็ม เราจะทำให้เป็นจำนวนเต็มก่อน)

เมื่อเราได้ด้านซ้ายเป็นวงเล็บของ  x  กำลัง 1 สองวงคูณกัน เราจะจับเท่ากับ 0 เพื่อหาคำตอบครับ

ถ้าเจอในกรณีที่แยกตัวประกอบไม่ได้ เราจะ ใช้สูตร  x \: = \: \frac{{-b} \: \pm \: \sqrt{b^2 \: - \: 4ac}}{2a}  หรือใช้การจัดรูปกำลังสองสมบูรณ์

1. การแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียวโดยการแยกตัวประกอบ

หลักการ  A \: \cdot \: B \: = \: 0  จะได้ว่า  A \: = \: 0  หรือ  B \: = \: 0

ตัวอย่างการแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียวโดยการแยกตัวประกอบ

ตัวอย่างที่ 1

                   2x^2 \: + \: 5x \: - \: 3 \: = \: 0

               (2x \: - \: 1)(x \: + \: 3) \: = \: 0

2x \: - \: 1 \: = \: 0  หรือ   x \: + \: 3 \: = \: 0

           x \: = \: \frac{1}{2}                     x \: = \: {-3}

∴         x \: = \: \frac{1}{2} \:, \; {-3}

ตัวอย่างที่ 2

                       x^2 \: - \: \frac{x}{2} \: - \: \frac{1}{2} \: = \: 0

คูณ 2 ทั้งสองข้าง

             2 \: \cdot \: (x^2 \: - \: \frac{x}{2} \: - \: \frac{1}{2}) \: = \: 2 \: \cdot \: 0

                      2x^2 \: - \: x \: - \: 1 \: = \: 0

                (2x \: + \: 1)(x \: - \: 1) \: = \: 0

2x \: + \: 1 \: = \: 0    หรือ  x \: - \: 1 \: = \: 0

           x \: = \: -\frac{1}{2}                   x \: = \: 1

∴         x \: = \: -\frac{1}{2} \:, \; 1

2. การแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียวโดยการใช้สูตร

สูตร  เมื่ออยู่ในรูปแบบมาตรฐาน  ax^2 \: + \: bx \: + \: c \: = \: 0  โดยที่  a \: \neq \: 0

x \: = \: \frac{{-b} \: \pm \: \sqrt{b^2 \: - \: 4ac}}{2a}

ตัวอย่างการแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียวโดยการใช้สูตร

ตัวอย่างที่ 3

x^2 \: - \: 4x \: + \: 1 \: = \: 0

จะได้  a \: = \: 1 \: , \; b \: = \: -4 \: , \; c \: = \: 1

∴      x \: = \: \frac{-(-4) \: \pm \: \sqrt{(-4)^2 \: - \: 4 \: \cdot \: 1 \: \cdot \: 1}}{2 \: \cdot \: 1}

   = \: \frac{4 \: \pm \: \sqrt{12}}{2}

   = \: \frac{4 \: \pm \: 2\sqrt{3}}{2}

   = \: 2 \: \pm \: \sqrt{3}

   = \: 2 \: + \: \sqrt{3} \: , \; 2 \: - \: \sqrt{3}

ตัวอย่างที่ 4

2x^2 \: + \: 5x \: - \: 1 \: = \: 0

จะได้  a \: = \: 2 \: , \; b \: = \: 5 \: , \; c \: = \: -1

∴      x \: = \: \frac{-5 \: \pm \: \sqrt{5^2 \: - \: 4 \: \cdot \: 2 \: \cdot \: (-1)}}{2(2)}

   = \: \frac{-5 \: \pm \: \sqrt{25 \: + \: 8}}{4}

   = \: \frac{-5 \: \pm \: \sqrt{33}}{4}

   = \: \frac{-5 \: + \: \sqrt{33}}{4} \: , \; \frac{-5 \: - \: \sqrt{33}}{4}

💡 คำแนะนำจากพี่เอ๋ : น้อง ๆ ที่อยากจะได้เทคนิคในการแก้สมการกำลังสองตัวแปรเดียว ลองทำตามนี้ได้เลยครับ

  1. จัดรูป  ax^2 \: + \: bx \: + \: c \: = \: 0  โดยที่  a \: \neq \: 0
  2. แยกตัวประกอบ  ax^2 \: + \: bx \: + \: c \: = \: 0  แล้วจับวงเล็บที่แยกออกมาเท่ากับ 0 จะได้คำตอบ
  3. ถ้าแยกตัวประกอบไม่ออกค่อยใช้สูตร

ลักษณะคำตอบของสมการกำลังสองตัวแปรเดียว

คำตอบของสมการสมการกำลังสอง คือ จำนวนจริงที่เมื่อนำไปแทนค่าตัวแปรในสมการแล้วทำให้สมการเป็นจริง ครับ โดยลักษณะคำตอบของสมการกำลังสองตัวแปรเดียวที่น้อง ๆ จะได้เรียนกันตอน ม.ต้น มีทั้งหมด 3 กรณี ได้แก่

  • กรณีที่ 1 :  b^2 \: - \: 4ac \: > \: 0  มี 2 คำตอบที่ต่างกัน
  • กรณีที่ 2 :  b^2 \: - \: 4ac \: = \: 0  มี 1 คำตอบ คือ  x \: = \: \frac{-b}{2a}
  • กรณีที่ 3 :  b^2 \: - \: 4ac \: < \: 0  ไม่มีคำตอบที่เป็นจำนวนจริง

💡 คำแนะนำจากพี่เอ๋ : ลักษณะคำตอบของสมการกำลังสองตัวแปรเดียวทั้ง 3 กรณีนี้ พิจารณาได้จากสูตร  x \: = \: \frac{{-b} \: \pm \: \sqrt{b^2 \: - \: 4ac}}{2a}  ครับ

ซึ่ง  ถ้าใน  √  เป็นบวก  b^2 \: - \: 4ac \: > \: 0  จะได้ 2 คำตอบต่างกัน

      ถ้าใน  √  เป็น  0  ก็จะได้  x \: = \: \frac{-b \: \pm \: 0}{2a} \: = \: \frac {-b}{2a}  เพียง 1 คำตอบ

และ ถ้าใน  √  เป็นลบ  b^2 \: - \: 4ac \: < \: 0  ก็จะไม่มีคำตอบที่เป็นจำนวนจริง

ตัวอย่างโจทย์การหาคำตอบของสมการกำลังสองตัวแปรเดียว

ผลบวกและผลคูณของคำตอบของสมการกำลังสองตัวแปรเดียว

ถ้า  x_1 \: , \;  x_2  เป็นคำตอบ (ราก) ของสมการ  ax^2 \: + \: bx \: + \: c \: = \: 0 \quad (a \: \neq \: 0)

เมื่อเรานำ  a  หารสองข้าง เพื่อให้สัมประสิทธิ์หน้า  x^2  เป็น 1 จะได้ว่า

x^2 \: + \: \frac{b}{a}x \: + \: \frac{c}{a} \: = \: 0

สูตรผลบวกของคำตอบของสมการ

x_1 \: + \: x_2 \: = \: -\frac{b}{a}

สูตรผลคูณของคำตอบของสมการ

x_1 \: \cdot \: x_2 \: = \: \frac{c}{a}

ตัวอย่างโจทย์การหาผลบวกและผลคูณของคำตอบของสมการกำลังสองตัวแปรเดียว

ติวคณิตศาสตร์ ม.3 กับ WE BY THE BRAIN พร้อมพิชิตเกรด 4 และสอบเข้า ม.4 โรงเรียนชั้นนำ

และทั้งหมดนี้คือ สรุปจุดสำคัญของบทสมการกำลังสองตัวแปรเดียว ม.3 พร้อมเทคนิคแก้สมการที่พี่นำมาแชร์ให้น้อง ๆ ได้อ่านและลองนำไปใช้แก้โจทย์กันดูครับ 

สำหรับน้อง ๆ ที่อยากเรียนเนื้อหาบทนี้ให้เข้าใจมากขึ้น หรือต้องการติวเพิ่มความฟิตเพื่อทำคะแนนในสนามสอบสำคัญ ก็สมัคร คอร์สคณิตศาสตร์ ม.3 เทอม 1 แล้วมาเจอกับพี่ ๆ ติวเตอร์ทีมคณิตศาสตร์ WE BY THE BRAIN ในคอร์สเรียนได้เลย!

สมัครคอร์สนี้ดียังไง?

✔ เนื้อหาตรงตามหลักสูตรใหม่ เหมาะสำหรับน้อง ๆ ที่กำลังจะขึ้น ม.3 ในเทอมแรก

✔ สรุปเนื้อหาคณิตศาสตร์ ม.3 เทอม 1 อย่างละเอียด สอนตั้งแต่ขั้นพื้นฐานไปจนถึงการแก้โจทย์ระดับยาก

✔ สอนโดยทีมติวเตอร์คณิตศาสตร์ “เดอะเบรน” ด้วยเทคนิคการสอนที่เข้าใจง่าย ช่วยให้การเรียนคณิตศาสตร์ไม่ใช่เรื่องยากและกลายเป็นเรื่องสนุก

✔ พร้อมพาน้อง ๆ ฝึกทำโจทย์จากสนามแข่งขันจริง ให้รู้เท่าทันทุกแนวโจทย์ของแต่ละสนามสอบ

รีวิวน้อง ๆ DEK WE คว้าเกรด 4 คณิตศาสตร์ ม.ต้น - ม.ปลาย

❝ เรียนออนไลน์ง่าย สะดวก ทุกที่ทุกเวลา ❞

  • เรียนคณิตออนไลน์ผ่านแอป WE PLUS ONLINE
  • จัดสรรเวลาเรียนตามต้องการ
  • ถามโจทย์หรือปัญหาต่าง ๆ กับติวเตอร์เดอะเบรนได้โดยตรง
  • พี่ ๆ ติวเตอร์จะตอบคำถามด้วยตนเองและตอบกลับน้อง ๆ ภายใน 24 ชั่วโมง

น้อง ๆ ที่สนใจสมัครติวคณิตศาสตร์ ม.3 กับ “เดอะเบรน” สามารถ กดปุ่ม Add Line ด้านล่างเพื่อรับคำปรึกษาและวางแผนการเรียนกับ “พี่วีวี่” ได้เลย ❤︎

Picture of อ.วิเศษ กี่สุขพันธ์ (พี่เอ๋)

อ.วิเศษ กี่สุขพันธ์ (พี่เอ๋)

ปริญญาตรี-โท วิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ประสบการณ์การสอน 24 ปี

บทความแนะนำ

Top
ทดลองเรียนทดลองเรียนโปรโมชันโปรโมชันรับคำแนะนำรับคำแนะนำ

🔥จับคู่ 2 วิชาลด 20%🔥