与えられた方程式 $|2t-t^2-4|/\sqrt{2^2+(-1)^2} = \sqrt{5}$ を変形し、$|t^2-2t+4|=5$ となることを示し、その絶対値を含む方程式を解く問題です。

代数学絶対値二次方程式解の公式場合分け
2025/7/20

1. 問題の内容

与えられた方程式 2tt24/22+(1)2=5|2t-t^2-4|/\sqrt{2^2+(-1)^2} = \sqrt{5} を変形し、t22t+4=5|t^2-2t+4|=5 となることを示し、その絶対値を含む方程式を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた方程式 2tt24/22+(1)2=5|2t-t^2-4|/\sqrt{2^2+(-1)^2} = \sqrt{5} を変形します。
分母を計算します。22+(1)2=4+1=5\sqrt{2^2+(-1)^2} = \sqrt{4+1} = \sqrt{5}
与えられた方程式は、
2tt245=5\frac{|2t-t^2-4|}{\sqrt{5}} = \sqrt{5}
となります。両辺に 5\sqrt{5} を掛けると、
2tt24=5|2t-t^2-4| = 5
となります。絶対値の中身の符号を反転させても絶対値は変わらないので、
(t22t+4)=t22t+4=5|-(t^2-2t+4)| = |t^2-2t+4| = 5
したがって、t22t+4=5|t^2-2t+4|=5 が得られます。
次に、絶対値を含む方程式 t22t+4=5|t^2-2t+4|=5 を解きます。
場合分けをします。
(1) t22t+4=5t^2-2t+4 = 5 の場合
t22t1=0t^2-2t-1 = 0
解の公式を用いて、t=(2)±(2)24(1)(1)2(1)=2±4+42=2±82=2±222=1±2t = \frac{-(-2) \pm \sqrt{(-2)^2-4(1)(-1)}}{2(1)} = \frac{2 \pm \sqrt{4+4}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{8}}{2} = \frac{2 \pm 2\sqrt{2}}{2} = 1 \pm \sqrt{2}
よって、t=1+2t = 1+\sqrt{2} または t=12t = 1-\sqrt{2}
(2) t22t+4=5t^2-2t+4 = -5 の場合
t22t+9=0t^2-2t+9 = 0
判別式 D=(2)24(1)(9)=436=32<0D = (-2)^2 - 4(1)(9) = 4 - 36 = -32 < 0 なので、実数解を持ちません。

3. 最終的な答え

t=1+2,12t = 1+\sqrt{2}, 1-\sqrt{2}

「代数学」の関連問題

与えられた行列 $A$ に対して、正則行列 $P$ を求め、$P^{-1}AP$ が対角行列となるようにする。行列 $A$ は $ A = \begin{pmatrix} -5 & 6 & 4 \\ ...

線形代数行列固有値固有ベクトル対角化正則行列
2025/7/20

与えられた4次正方行列の行列式を計算し、$a$ に関する降べきの順に整理する問題です。行列は次の通りです。 $ \begin{pmatrix} a & 0 & 0 & b \\ b & a & 0 &...

行列式行列4次正方行列余因子展開計算
2025/7/20

行列 $A = \begin{pmatrix} 6 & -9 \\ 2 & -3 \end{pmatrix}$ で定まる1次変換を $f$ とする。このとき、以下の問いに答えよ。 (1) 点 $(1,...

線形代数行列一次変換逆像全単射行列式
2025/7/20

放物線 $y = x^2 + 2x - 3$ を、(1) $y$軸に関して対称移動、(2) 原点に関して対称移動させたときの放物線の方程式をそれぞれ求めます。

二次関数放物線対称移動座標変換
2025/7/20

与えられた2x2行列 $A = \begin{pmatrix} 1 & -1 \\ -1 & 1 \end{pmatrix}$ に対応する1次変換を $f$ とします。 以下の問題を解きます。 (1)...

線形代数行列1次変換逆像
2025/7/20

与えられた行列 $A = \begin{bmatrix} -2 & 3 & -4 \\ 4 & -3 & 8 \\ -4 & 3 & -4 \end{bmatrix}$ に対して、以下の問題を解きます...

行列余因子行列逆行列行列式
2025/7/20

与えられた2x2行列 $ \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 2 & 1 \end{pmatrix} $ に対応する一次変換 $f$ について、以下のものを求めます。 (1) 点(1, ...

線形代数一次変換行列逆像
2025/7/20

行列 $A = \begin{bmatrix} 2 & 3 & 1 \\ 1 & 1 & -1 \\ -1 & -1 & 2 \end{bmatrix}$ が正則かどうかを調べ、正則ならば逆行列 $A...

線形代数行列正則逆行列行列式余因子行列
2025/7/20

与えられた連立一次方程式を解く問題です。 連立一次方程式は、行列とベクトルを用いて以下のように表現されています。 $\begin{bmatrix} 1 & -3 & 2 & 1 \\ -2 & 6 &...

連立一次方程式行列線形代数行基本変形自由変数
2025/7/20

与えられた行列 $A$, $B$, $C$ に対して、$A(2B+4C) - 3A(B+C)$ を計算します。

行列行列演算分配法則
2025/7/20