錯題解析

配方法:右邊變大 2,左邊完全不動

數學.第 3 冊.2026/07/20.第 04 題 | 主題:配方法.一元二次方程式

題目

已知 x² − 6x + b = 0 可配方成 (x − a)² = 7 的形式, 則 x² − 6x + b = 2 可配方成下列何種形式?
  1. (A) (x − a)² = 9 ← 正確答案
  2. (B) (x − a)² = 5 ← 我選的
  3. (C) (x − a + 2)² = 9
  4. (D) (x − a + 2)² = 5
我的答案:(B) (x − a)² = 57 − 2 = 5,方向做反了
正確答案:(A) (x − a)² = 97 + 2 = 9
題目原文

錯在哪裡

關鍵錯誤:把 2 減掉,應該是加上去。
第一個式子是 x² − 6x + b = 0,配方後 (x − a)² = 7。
第二個式子只有右邊從 0 變成 2,左邊 x² − 6x + b 一個字都沒改

配方的過程完全一樣,只是最後移項時右邊多了個 2: 原本:(x − a)² = 0 + 7 = 7 現在:(x − a)² = 2 + 7 = 9 右邊變大 2,配方後的右邊也跟著變大 2。

另外 (C)、(D) 把括號寫成 (x − a + 2) 也是陷阱:
左邊的 x² − 6x 完全沒變,配出來的括號一定還是 (x − 3)², 跟右邊是 0 還是 2 一點關係都沒有。右邊的常數不會跑進括號裡。

正確解法

Step 1 先把 a 和 b 找出來
配方 x² − 6x:一次項係數是 −6,取一半得 −3,所以 x² − 6x = (x − 3)² − 9 因此 a = 3。原式變成 (x − 3)² − 9 + b = 0 → (x − 3)² = 9 − b 題目說這等於 7: 9 − b = 7 → b = 2
Step 2 處理第二個式子
把 a = 3、b = 2 代入 x² − 6x + b = 2: x² − 6x + 2 = 2 同樣配方: (x − 3)² − 9 + 2 = 2 (x − 3)² = 2 + 9 − 2 = 9 也就是 (x − a)² = 9 → 答案 (A)
Step 3 更快的想法:直接看「右邊差多少」
兩個方程式的左邊一模一樣,只有右邊從 0 變成 2:
方程式左邊右邊配方後
原本x² − 6x + b0(x − a)² = 7
新的x² − 6x + b(相同)2(多了 2)(x − a)² = 7 + 2 = 9
左邊沒動 → 括號部分不變;右邊加 2 → 配方後的值也加 2。 這樣想只要 5 秒,連 a、b 是多少都不必求。

驗算:把兩個方程式的根都解出來

方程式展開式配方形式
x² − 6x + 2 = 0(x − 3)² = 7x = 3 ± √7
x² − 6x + 2 = 2x² − 6x = 0 → x(x − 6) = 0(x − 3)² = 9x = 0 或 6

檢查第二式:(x − 3)² = 9 → x − 3 = ±3 → x = 6 或 0 ✓
而 x² − 6x = 0 直接因式分解也得到 x = 0 或 6 ✓ 兩種做法完全一致。

要記住的觀念

  • 配方時「一次項係數取一半」。x² − 6x → 取 −6 的一半 = −3 → (x − 3)²。這個 −3 只由 −6 決定,與常數項無關。
  • (x − k)² = x² − 2kx + k²,所以要補 k²。x² − 6x = (x − 3)² − 9,記得減掉多出來的 9
  • 左邊不變 ⟹ 括號不變。右邊的常數永遠不會影響括號裡的內容,所以 (C)、(D) 的 (x − a + 2) 一定錯。
  • 右邊 +2 ⟹ 配方後的值也 +2。方程式兩邊同加一個數,等式仍成立,這就是本題的全部。
  • 不確定就把 a、b 實際算出來(a = 3、b = 2),再重做一次配方。慢一點但保證正確。
  • 最後把根解出來驗算。(x−3)² = 9 → x = 0 或 6,代回 x² − 6x + 2 = 2 檢查:0 − 0 + 2 = 2 ✓、36 − 36 + 2 = 2 ✓
為什麼右邊的數不會跑進括號?

配方的動作只針對含 x 的部分:x² − 6x。
不管方程式右邊是 0、是 2、還是 100,你要配的都是同一個 x² − 6x, 配出來永遠是 (x − 3)²。

右邊的數只是在移項時被加到等號右側而已: x² − 6x + 2 = k → (x − 3)² − 9 + 2 = k → (x − 3)² = k + 7 k 變大多少,右邊就變大多少,括號永遠是 (x − 3)²。
所以選項裡只要看到括號被改動(如 x − a + 2),就可以直接刪掉。

類題自我檢測

1. 已知 x² + 8x + c = 0 可配方成 (x + a)² = 5,則 x² + 8x + c = 4 可配方成什麼形式?
2. 承上,求 a 與 c 的值。

看解答

1. 左邊完全相同、右邊多了 4 → (x + a)² = 5 + 4 = 9

2. 配方:x² + 8x = (x + 4)² − 16 → a = 4
原式:(x + 4)² − 16 + c = 0 → (x + 4)² = 16 − c = 5 → c = 11
驗算第 1 小題:x² + 8x + 11 = 4 → x² + 8x + 7 = 0 → (x + 4)² − 16 + 7 = 0 → (x + 4)² = 9

我的原始作答

原始作答

題目旁寫了「b + 7 = a²」之類的嘗試,代表你有在思考 a、b 之間的關係, 方向是對的,只是最後把 2 減掉而不是加上。
最好的防呆方法:把兩個方程式上下對齊寫出來。
 x² − 6x + b = 0 → (x − a)² = 7
 x² − 6x + b = 2 → (x − a)² = ?
這樣一看就知道「左邊一樣、右邊多 2」,答案自然是 7 + 2 = 9。
算完再把根解出來(x = 0 或 6)代回檢查,30 秒內就能確認無誤。

複習標記

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