与えられた2次方程式の解を求め、それらを用いて不等式を解く問題や、与えられた解から2次方程式の係数を求める問題、絶対値を含む不等式を解く問題です。具体的には以下の通りです。 3. 2次方程式 $x^2 - 3x + 1 = 0$ の解を求め、その解を用いて $n < \frac{3 + \sqrt{5}}{2} < n + 1$ を満たす整数 $n$ の値を求める。 4. 2次方程式 $ax^2 + bx - 6 = 0$ の2つの解が $x = 3, -\frac{2}{3}$ であるとき、$a, b$ の値を求める。 5. 2次方程式 $2x^2 + 4x - 3 = 0$ の解を $\alpha, \beta (\alpha < \beta)$ とする。このとき、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
2025/7/22

1. 問題の内容

与えられた2次方程式の解を求め、それらを用いて不等式を解く問題や、与えられた解から2次方程式の係数を求める問題、絶対値を含む不等式を解く問題です。具体的には以下の通りです。

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

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

5. 2次方程式 $2x^2 + 4x - 3 = 0$ の解を $\alpha, \beta (\alpha < \beta)$ とする。このとき、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. 2次方程式 $x^2 - 3x + 1 = 0$ の解を求める。

解の公式 x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} を用いると、
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}
3+523+2.23622.618\frac{3 + \sqrt{5}}{2} \approx \frac{3 + 2.236}{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 nn は 2。

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

解と係数の関係より、2つの解の和は ba-\frac{b}{a}、積は 6a\frac{-6}{a}
3+(23)=73=ba3 + (-\frac{2}{3}) = \frac{7}{3} = -\frac{b}{a}
3(23)=2=6a3 \cdot (-\frac{2}{3}) = -2 = \frac{-6}{a}
2=6a-2 = \frac{-6}{a} より、 a=3a = 3
73=b3\frac{7}{3} = -\frac{b}{3} より、b=7b = -7

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

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}
α=2102,β=2+102\alpha = \frac{-2 - \sqrt{10}}{2}, \beta = \frac{-2 + \sqrt{10}}{2}
αxββx+α\alpha x - \beta \leq \beta x + \alpha
(αβ)xα+β(\alpha - \beta) x \leq \alpha + \beta
αβ=21022+102=10\alpha - \beta = \frac{-2 - \sqrt{10}}{2} - \frac{-2 + \sqrt{10}}{2} = -\sqrt{10}
α+β=2102+2+102=2\alpha + \beta = \frac{-2 - \sqrt{10}}{2} + \frac{-2 + \sqrt{10}}{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 $|1 - 4x| < 5$ の解を求める。

5<14x<5-5 < 1 - 4x < 5
6<4x<4-6 < -4x < 4
64>x>44\frac{-6}{-4} > x > \frac{4}{-4}
32>x>1\frac{3}{2} > x > -1
1<x<32-1 < x < \frac{3}{2}

3. 最終的な答え

シ: 3
ス: 5
セ: 2
ソ: 2
タ: 3
チ: -7
ツ: 7
テ: ≧
ト: 5分のルート10
ヌネ: -1
ハ: 2分の3

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