3. 二次方程式 $x^2 - 3x + 1 = 0$ の解を求め、その解が $n < \frac{3 + \sqrt{5}}{2} < n+1$ を満たす整数 $n$ の値を求める。 4. 二次方程式 $ax^2 + bx - 6 = 0$ の二つの解が $x = 3, -\frac{2}{3}$ であるとき、$a$ と $b$ の値を求める。 5. 二次方程式 $2x^2 + 4x - 3 = 0$ の解を $\alpha, \beta$ ($\alpha < \beta$) とするとき、不等式 $\alpha x - \beta \leq \beta x + \alpha$ の解を求める。 6. 不等式 $|1 - 4x| < 5$ の解を求める。

代数学二次方程式解の公式不等式絶対値解と係数の関係
2025/7/9
はい、承知いたしました。問題を解いていきます。

1. 問題の内容

3. 二次方程式 $x^2 - 3x + 1 = 0$ の解を求め、その解が $n < \frac{3 + \sqrt{5}}{2} < n+1$ を満たす整数 $n$ の値を求める。

4. 二次方程式 $ax^2 + bx - 6 = 0$ の二つの解が $x = 3, -\frac{2}{3}$ であるとき、$a$ と $b$ の値を求める。

5. 二次方程式 $2x^2 + 4x - 3 = 0$ の解を $\alpha, \beta$ ($\alpha < \beta$) とするとき、不等式 $\alpha x - \beta \leq \beta x + \alpha$ の解を求める。

6. 不等式 $|1 - 4x| < 5$ の解を求める。

2. 解き方の手順

3. 二次方程式 $x^2 - 3x + 1 = 0$ を解く。

解の公式より、
x=(3)±(3)24(1)(1)2(1)=3±942=3±52x = \frac{-(-3) \pm \sqrt{(-3)^2 - 4(1)(1)}}{2(1)} = \frac{3 \pm \sqrt{9 - 4}}{2} = \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2}
したがって、 x=3±52x = \frac{3 \pm \sqrt{5}}{2}
3+52\frac{3 + \sqrt{5}}{2} について、2<5<32 < \sqrt{5} < 3 より、 5<3+5<65 < 3 + \sqrt{5} < 6 なので、 52<3+52<3\frac{5}{2} < \frac{3 + \sqrt{5}}{2} < 3
52.236\sqrt{5} \approx 2.236 なので、 3+523+2.23625.23622.618\frac{3 + \sqrt{5}}{2} \approx \frac{3 + 2.236}{2} \approx \frac{5.236}{2} \approx 2.618
したがって、n<3+52<n+1n < \frac{3 + \sqrt{5}}{2} < n+1 を満たす整数 nn22 である。

4. 二次方程式 $ax^2 + bx - 6 = 0$ の二つの解が $x = 3, -\frac{2}{3}$ であるとき、解と係数の関係を利用する。

解の和: 3+(23)=9323=73=ba3 + (-\frac{2}{3}) = \frac{9}{3} - \frac{2}{3} = \frac{7}{3} = -\frac{b}{a}
解の積: 3×(23)=2=6a3 \times (-\frac{2}{3}) = -2 = \frac{-6}{a}
よって、a=3a = 3
b3=73-\frac{b}{3} = \frac{7}{3} より、b=7b = -7

5. 二次方程式 $2x^2 + 4x - 3 = 0$ の解を $\alpha, \beta$ ($\alpha < \beta$) とするとき、解の公式より

x=4±424(2)(3)2(2)=4±16+244=4±404=4±2104=2±102x = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4(2)(-3)}}{2(2)} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 + 24}}{4} = \frac{-4 \pm \sqrt{40}}{4} = \frac{-4 \pm 2\sqrt{10}}{4} = \frac{-2 \pm \sqrt{10}}{2}
したがって、 α=2102,β=2+102\alpha = \frac{-2 - \sqrt{10}}{2}, \beta = \frac{-2 + \sqrt{10}}{2}
不等式 αxββx+α\alpha x - \beta \leq \beta x + \alpha を解く。
αxβxα+β\alpha x - \beta x \leq \alpha + \beta
(αβ)xα+β(\alpha - \beta)x \leq \alpha + \beta
αβ=21022+102=210+2102=2102=10\alpha - \beta = \frac{-2 - \sqrt{10}}{2} - \frac{-2 + \sqrt{10}}{2} = \frac{-2 - \sqrt{10} + 2 - \sqrt{10}}{2} = \frac{-2\sqrt{10}}{2} = -\sqrt{10}
α+β=2102+2+102=2102+102=42=2\alpha + \beta = \frac{-2 - \sqrt{10}}{2} + \frac{-2 + \sqrt{10}}{2} = \frac{-2 - \sqrt{10} - 2 + \sqrt{10}}{2} = \frac{-4}{2} = -2
10x2-\sqrt{10}x \leq -2
x210=210=21010=105x \geq \frac{-2}{-\sqrt{10}} = \frac{2}{\sqrt{10}} = \frac{2\sqrt{10}}{10} = \frac{\sqrt{10}}{5}

6. 不等式 $|1 - 4x| < 5$ を解く。

5<14x<5-5 < 1 - 4x < 5
6<4x<4-6 < -4x < 4
4<4x<6-4 < 4x < 6
1<x<64=32-1 < x < \frac{6}{4} = \frac{3}{2}

3. 最終的な答え

4. シ: 3, ス: 5, セ: 2, ソ: 2

5. タ: 3, チツ: -7

6. テ: ①, トナ: 10, ニ: 5

7. ヌネ: -1, ハ: 3/2

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