与えられた方程式を解く問題です。具体的には、 $$-k \frac{4Q}{x^2} + k \frac{Q}{(x-2)^2} = 0$$ という方程式と、 $$(3x-4)(x-4) = 0$$ という方程式が与えられており、後者の解は$x = \frac{4}{3}$と$x=4$であることが示されています。

代数学二次方程式方程式因数分解代数
2025/6/28

1. 問題の内容

与えられた方程式を解く問題です。具体的には、
k4Qx2+kQ(x2)2=0-k \frac{4Q}{x^2} + k \frac{Q}{(x-2)^2} = 0
という方程式と、
(3x4)(x4)=0(3x-4)(x-4) = 0
という方程式が与えられており、後者の解はx=43x = \frac{4}{3}x=4x=4であることが示されています。

2. 解き方の手順

最初の方程式を解きます。
k4Qx2+kQ(x2)2=0-k \frac{4Q}{x^2} + k \frac{Q}{(x-2)^2} = 0
kQkQで両辺を割ります(ただし、kQ0kQ \neq 0と仮定します):
4x2+1(x2)2=0-\frac{4}{x^2} + \frac{1}{(x-2)^2} = 0
4x2=1(x2)2\frac{4}{x^2} = \frac{1}{(x-2)^2}
両辺の逆数をとります:
x24=(x2)2\frac{x^2}{4} = (x-2)^2
x2=4(x2)2x^2 = 4(x-2)^2
x2=4(x24x+4)x^2 = 4(x^2 - 4x + 4)
x2=4x216x+16x^2 = 4x^2 - 16x + 16
0=3x216x+160 = 3x^2 - 16x + 16
3x216x+16=03x^2 - 16x + 16 = 0
この二次方程式を解きます。因数分解すると:
(3x4)(x4)=0(3x - 4)(x - 4) = 0
よって、x=43x = \frac{4}{3} または x=4x = 4となります。

3. 最終的な答え

x=43,4x = \frac{4}{3}, 4

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