与えられた4次方程式 $x^4 + x^2 - 20 = 0$ の解を求める問題です。解は $x = \pm \sqrt{キ}, \pm \sqrt{ク}i$ の形で与えられ、キとクに当てはまる数字を答えます。

代数学方程式4次方程式複素数解の公式
2025/8/3

1. 問題の内容

与えられた4次方程式 x4+x220=0x^4 + x^2 - 20 = 0 の解を求める問題です。解は x=±,±ix = \pm \sqrt{キ}, \pm \sqrt{ク}i の形で与えられ、キとクに当てはまる数字を答えます。

2. 解き方の手順

まず、x2=tx^2 = t とおくと、与えられた方程式は t2+t20=0t^2 + t - 20 = 0 となります。
この2次方程式を解きます。
t2+t20=0t^2 + t - 20 = 0
(t+5)(t4)=0(t + 5)(t - 4) = 0
したがって、t=5,4t = -5, 4 です。
x2=tx^2 = t より、x2=4x^2 = 4 または x2=5x^2 = -5 です。
x2=4x^2 = 4 のとき、x=±4=±2x = \pm \sqrt{4} = \pm 2 です。
x2=5x^2 = -5 のとき、x=±5=±5ix = \pm \sqrt{-5} = \pm \sqrt{5}i です。
よって、解は x=±2,±5ix = \pm 2, \pm \sqrt{5}i となります。

3. 最終的な答え

キ = 4
ク = 5

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