与えられた数式の値を求める問題です。数式は $t - 2\sqrt{2i^2} - \sqrt{2i + 2i} = $ です。

代数学複素数式の計算平方根
2025/7/6

1. 問題の内容

与えられた数式の値を求める問題です。数式は t22i22i+2i=t - 2\sqrt{2i^2} - \sqrt{2i + 2i} = です。

2. 解き方の手順

まず、数式を整理します。
i2=1i^2 = -1 なので、2i2=2(1)=2=2i\sqrt{2i^2} = \sqrt{2(-1)} = \sqrt{-2} = \sqrt{2}i となります。
また、2i+2i=4i=2i\sqrt{2i+2i} = \sqrt{4i} = 2\sqrt{i} となります。
ここで、i=1i = \sqrt{-1} を使います。
したがって、数式は次のようになります。
t22i22i+2i=t22(1)4i=t224i=t2i22it - 2\sqrt{2i^2} - \sqrt{2i + 2i} = t - 2\sqrt{2(-1)} - \sqrt{4i} = t - 2\sqrt{-2} - \sqrt{4i} = t - 2i\sqrt{2} - 2\sqrt{i}.
i\sqrt{i} を計算するために、i=(a+bi)2=a2b2+2abii = (a+bi)^2 = a^2 - b^2 + 2abi となる aabb を探します。
つまり、a2b2=0a^2 - b^2 = 0 かつ 2ab=12ab = 1 を満たす必要があります。
a2=b2a^2 = b^2 より、a=ba = b または a=ba = -b です。
もし a=ba = -b なら、2ab=2a2=12ab = -2a^2 = 1 となり、これは実数解を持ちません。
よって、a=ba = b である必要があります。
2a2=12a^2 = 1 より、a2=12a^2 = \frac{1}{2} なので、a=±12=±22a = \pm \frac{1}{\sqrt{2}} = \pm \frac{\sqrt{2}}{2}
したがって、i=±(22+22i)\sqrt{i} = \pm (\frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2}i)
ここでは正の解を使うことにします。
i=22+22i\sqrt{i} = \frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2}i
よって、t2i22i=t2i22(22+22i)=t2i22i2=t23i2t - 2i\sqrt{2} - 2\sqrt{i} = t - 2i\sqrt{2} - 2(\frac{\sqrt{2}}{2} + \frac{\sqrt{2}}{2}i) = t - 2i\sqrt{2} - \sqrt{2} - i\sqrt{2} = t - \sqrt{2} - 3i\sqrt{2}.

3. 最終的な答え

t23i2t - \sqrt{2} - 3i\sqrt{2}

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