与えられた方程式 $(x^2 + 4x)^2 + 2(x^2 + 4x) - 35 = 0$ を解いて、$x$ の値を求める。

代数学二次方程式因数分解解の公式複素数
2025/7/2

1. 問題の内容

与えられた方程式 (x2+4x)2+2(x2+4x)35=0(x^2 + 4x)^2 + 2(x^2 + 4x) - 35 = 0 を解いて、xx の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、x2+4xx^2 + 4xuu と置換する。すると、与えられた方程式は
u2+2u35=0u^2 + 2u - 35 = 0
となる。
この2次方程式を因数分解する。
(u+7)(u5)=0(u + 7)(u - 5) = 0
よって、u=7u = -7 または u=5u = 5 となる。
u=x2+4xu = x^2 + 4x であるから、以下の2つの場合を考える。
(1) u=7u = -7 の場合
x2+4x=7x^2 + 4x = -7
x2+4x+7=0x^2 + 4x + 7 = 0
解の公式を用いて、xx を求める。
x=4±4241721=4±16282=4±122=4±2i32=2±i3x = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4 \cdot 1 \cdot 7}}{2 \cdot 1} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 28}}{2} = \frac{-4 \pm \sqrt{-12}}{2} = \frac{-4 \pm 2i\sqrt{3}}{2} = -2 \pm i\sqrt{3}
(2) u=5u = 5 の場合
x2+4x=5x^2 + 4x = 5
x2+4x5=0x^2 + 4x - 5 = 0
(x+5)(x1)=0(x + 5)(x - 1) = 0
よって、x=5x = -5 または x=1x = 1 となる。
したがって、x=5,1,2+i3,2i3x = -5, 1, -2 + i\sqrt{3}, -2 - i\sqrt{3}

3. 最終的な答え

x=5,1,2+i3,2i3x = -5, 1, -2 + i\sqrt{3}, -2 - i\sqrt{3}

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