二次方程式 $x^2 - 4x + 2 = 0$ の2つの実数解を $\alpha$, $\beta$ ($\alpha < \beta$) とするとき、$\alpha$と$\beta$の値を求め、$\alpha + \beta$, $\alpha \beta$, $\alpha^2 + \beta^2$ の値を求める問題です。

代数学二次方程式解の公式解と係数の関係
2025/8/3

1. 問題の内容

二次方程式 x24x+2=0x^2 - 4x + 2 = 0 の2つの実数解を α\alpha, β\beta (α<β\alpha < \beta) とするとき、α\alphaβ\betaの値を求め、α+β\alpha + \beta, αβ\alpha \beta, α2+β2\alpha^2 + \beta^2 の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、二次方程式 x24x+2=0x^2 - 4x + 2 = 0 を解の公式を用いて解きます。
解の公式は、x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} です。
この問題では、a=1a=1, b=4b=-4, c=2c=2 なので、
x=4±(4)24(1)(2)2(1)=4±1682=4±82=4±222=2±2x = \frac{4 \pm \sqrt{(-4)^2 - 4(1)(2)}}{2(1)} = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 8}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{8}}{2} = \frac{4 \pm 2\sqrt{2}}{2} = 2 \pm \sqrt{2}
α<β\alpha < \beta より、α=22\alpha = 2 - \sqrt{2}β=2+2\beta = 2 + \sqrt{2} となります。
次に、α+β\alpha + \beta, αβ\alpha \beta を計算します。
α+β=(22)+(2+2)=4\alpha + \beta = (2 - \sqrt{2}) + (2 + \sqrt{2}) = 4
αβ=(22)(2+2)=22(2)2=42=2\alpha \beta = (2 - \sqrt{2})(2 + \sqrt{2}) = 2^2 - (\sqrt{2})^2 = 4 - 2 = 2
最後に、α2+β2\alpha^2 + \beta^2 を計算します。
α2+β2=(α+β)22αβ=422(2)=164=12\alpha^2 + \beta^2 = (\alpha + \beta)^2 - 2\alpha\beta = 4^2 - 2(2) = 16 - 4 = 12

3. 最終的な答え

ア:2
イ:2
ウ:4
エ:2
オカ:12

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