与えられた方程式 $x^4 + 3x^2 - 4 = 0$ を解き、$x$の値を求める。

代数学方程式二次方程式因数分解虚数解
2025/7/19

1. 問題の内容

与えられた方程式 x4+3x24=0x^4 + 3x^2 - 4 = 0 を解き、xxの値を求める。

2. 解き方の手順

この方程式は、x2x^2 についての2次方程式と見なすことができます。そこで、y=x2y = x^2 とおくと、与えられた方程式は次のようになります。
y2+3y4=0y^2 + 3y - 4 = 0
この2次方程式を因数分解すると、
(y+4)(y1)=0(y + 4)(y - 1) = 0
したがって、y=4y = -4 または y=1y = 1 となります。
y=x2y = x^2 であることを考慮すると、
x2=4x^2 = -4 または x2=1x^2 = 1
x2=4x^2 = -4 の場合、x=±4=±2ix = \pm \sqrt{-4} = \pm 2i (ただし、iiは虚数単位)
x2=1x^2 = 1 の場合、x=±1=±1x = \pm \sqrt{1} = \pm 1
したがって、方程式の解は x=1,1,2i,2ix = 1, -1, 2i, -2i となります。

3. 最終的な答え

x=1,1,2i,2ix = 1, -1, 2i, -2i

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