2次不等式 $x^2 - x - 1 > 0$ を解き、解を $x < \frac{ス-\sqrt{セ}}{2}, \frac{ソ+\sqrt{タ}}{2} < x$ の形式で答える。

代数学二次不等式解の公式不等式因数分解
2025/7/21

1. 問題の内容

2次不等式 x2x1>0x^2 - x - 1 > 0 を解き、解を x<2,+2<xx < \frac{ス-\sqrt{セ}}{2}, \frac{ソ+\sqrt{タ}}{2} < x の形式で答える。

2. 解き方の手順

まず、x2x1=0x^2 - x - 1 = 0 の解を求める。これは2次方程式なので、解の公式を用いる。
解の公式は、ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 の解が x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} である。
今回の場合は、a=1a = 1, b=1b = -1, c=1c = -1 なので、解は
x=(1)±(1)24(1)(1)2(1)=1±1+42=1±52x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4(1)(-1)}}{2(1)} = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 4}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{5}}{2}
したがって、x=152x = \frac{1 - \sqrt{5}}{2}x=1+52x = \frac{1 + \sqrt{5}}{2} が、x2x1=0x^2 - x - 1 = 0 の解である。
x2x1>0x^2 - x - 1 > 0 を満たす xx の範囲を求める。
x2x1=(x152)(x1+52)x^2 - x - 1 = (x - \frac{1 - \sqrt{5}}{2})(x - \frac{1 + \sqrt{5}}{2}) と因数分解できるので、x<152x < \frac{1 - \sqrt{5}}{2} または x>1+52x > \frac{1 + \sqrt{5}}{2} が解となる。

3. 最終的な答え

したがって、x<152,1+52<xx < \frac{1-\sqrt{5}}{2}, \frac{1+\sqrt{5}}{2} < x となる。
ス = 1, セ = 5, ソ = 1, タ = 5。

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