2次方程式 $x^2 + 4x + 5 = 0$ の2つの解を $\alpha, \beta$ とするとき、$\alpha + 2$ と $\beta + 2$ を解とする、$x^2$ の係数が1である2次方程式を求める問題です。

代数学二次方程式解と係数の関係
2025/6/25

1. 問題の内容

2次方程式 x2+4x+5=0x^2 + 4x + 5 = 0 の2つの解を α,β\alpha, \beta とするとき、α+2\alpha + 2β+2\beta + 2 を解とする、x2x^2 の係数が1である2次方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた2次方程式 x2+4x+5=0x^2 + 4x + 5 = 0 の解 α\alphaβ\beta について、解と係数の関係より、
α+β=4\alpha + \beta = -4
αβ=5\alpha \beta = 5
が成り立ちます。
次に、求める2次方程式の解は α+2\alpha + 2β+2\beta + 2 ですから、これらを解とする2次方程式は、
(x(α+2))(x(β+2))=0(x - (\alpha + 2))(x - (\beta + 2)) = 0
と表せます。これを展開すると、
x2(α+2+β+2)x+(α+2)(β+2)=0x^2 - (\alpha + 2 + \beta + 2)x + (\alpha + 2)(\beta + 2) = 0
x2(α+β+4)x+(αβ+2α+2β+4)=0x^2 - (\alpha + \beta + 4)x + (\alpha \beta + 2\alpha + 2\beta + 4) = 0
となります。
α+β=4\alpha + \beta = -4αβ=5\alpha \beta = 5 を代入すると、
x2(4+4)x+(5+2(4)+4)=0x^2 - (-4 + 4)x + (5 + 2(-4) + 4) = 0
x20x+(58+4)=0x^2 - 0x + (5 - 8 + 4) = 0
x2+1=0x^2 + 1 = 0

3. 最終的な答え

x2+1=0x^2+1=0

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