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定理証明済み

退化した場合 a=0

内容

a=0a=0 ならば、方程式 ax+b=0ax+b=0 は b=0b=0 に帰着する。b=0b=0 が真であればすべての実数 x が解となり無数の解を持ち、b≠0b\neq0 であれば解は全く存在しない。

なぜ正しいのか?

これは「一次方程式」という呼び名が、実は x の係数が0でないことに依存していることを示す——その条件を外すと、「ただ1つの答え」という概念は、すべての答えか、答えが全くないかのどちらかに崩れてしまう。

証明の概略

a=0a=0 を ax+b=0ax+b=0 に直接代入すると、項 axax はすべての実数 xx に対して 0⋅x=00\cdot x=0 となる。どんな数に0を掛けても0だからである。したがって方程式は文字通り b=0b=0 となり、これはもはや xx に一切言及しない、bb だけについての命題になる。

ここで固定された数 bb について、可能性はちょうど2つしかない。b=0b=0 ならば、残った命題「0=00=0」はどの xx を代入しても真であり、したがってすべての実数 xx が元の方程式を満たし、無数の解を持つ。逆に b≠0b\neq0 ならば、残った命題「b=0b=0」は単に偽であり、どんな xx の値もその誤った数値命題を真にすることはできないので、どんな xx を試しても方程式は解を全く持たない。

この定理を使うトピック

ステップごとの証明

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