問題は3つあります。 問題7:${}_5 P_3 \times {}_6 C_3 \over 4!$ の値を求めよ。 問題8:$\frac{3}{x^2-9} - \frac{1}{x^2+4x+3}$ を計算せよ。 問題9:2次方程式 $2x^2 - 6x + 15 = 0$ の2つの解を$\alpha, \beta$とするとき、$\alpha^2 \beta + \alpha \beta^2$の値を求めよ。

代数学順列組み合わせ分数式の計算因数分解二次方程式解と係数の関係
2025/7/26
はい、承知いたしました。問題を解いていきましょう。

1. 問題の内容

問題は3つあります。
問題7:5P3×6C34!{}_5 P_3 \times {}_6 C_3 \over 4! の値を求めよ。
問題8:3x291x2+4x+3\frac{3}{x^2-9} - \frac{1}{x^2+4x+3} を計算せよ。
問題9:2次方程式 2x26x+15=02x^2 - 6x + 15 = 0 の2つの解をα,β\alpha, \betaとするとき、α2β+αβ2\alpha^2 \beta + \alpha \beta^2の値を求めよ。

2. 解き方の手順

問題7:
順列と組み合わせの公式を使って計算します。
5P3=5!(53)!=5!2!=5×4×3=60{}_5 P_3 = \frac{5!}{(5-3)!} = \frac{5!}{2!} = 5 \times 4 \times 3 = 60
6C3=6!3!(63)!=6!3!3!=6×5×43×2×1=20{}_6 C_3 = \frac{6!}{3!(6-3)!} = \frac{6!}{3!3!} = \frac{6 \times 5 \times 4}{3 \times 2 \times 1} = 20
4!=4×3×2×1=244! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24
よって、5P3×6C34!=60×2024=120024=50\frac{{}_5 P_3 \times {}_6 C_3}{4!} = \frac{60 \times 20}{24} = \frac{1200}{24} = 50
問題8:
3x291x2+4x+3\frac{3}{x^2-9} - \frac{1}{x^2+4x+3} を計算します。
まず、分母を因数分解します。
x29=(x3)(x+3)x^2 - 9 = (x-3)(x+3)
x2+4x+3=(x+1)(x+3)x^2 + 4x + 3 = (x+1)(x+3)
3(x3)(x+3)1(x+1)(x+3)\frac{3}{(x-3)(x+3)} - \frac{1}{(x+1)(x+3)}
通分します。
3(x+1)(x3)(x+3)(x+1)(x3)(x3)(x+3)(x+1)\frac{3(x+1)}{(x-3)(x+3)(x+1)} - \frac{(x-3)}{(x-3)(x+3)(x+1)}
3(x+1)(x3)(x3)(x+3)(x+1)=3x+3x+3(x3)(x+3)(x+1)=2x+6(x3)(x+3)(x+1)=2(x+3)(x3)(x+3)(x+1)=2(x3)(x+1)\frac{3(x+1) - (x-3)}{(x-3)(x+3)(x+1)} = \frac{3x+3-x+3}{(x-3)(x+3)(x+1)} = \frac{2x+6}{(x-3)(x+3)(x+1)} = \frac{2(x+3)}{(x-3)(x+3)(x+1)} = \frac{2}{(x-3)(x+1)}
問題9:
2次方程式 2x26x+15=02x^2 - 6x + 15 = 0 の2つの解をα,β\alpha, \betaとするとき、解と係数の関係より、
α+β=62=3\alpha + \beta = -\frac{-6}{2} = 3
αβ=152\alpha \beta = \frac{15}{2}
α2β+αβ2=αβ(α+β)\alpha^2 \beta + \alpha \beta^2 = \alpha \beta (\alpha + \beta)
=152×3=452= \frac{15}{2} \times 3 = \frac{45}{2}

3. 最終的な答え

問題7:50
問題8:2(x3)(x+1)\frac{2}{(x-3)(x+1)}
問題9:452\frac{45}{2}

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