(1) $(5x-1)(2x+3)$ を展開し、整理する。 (2) $6x^2 + x - 2$ を因数分解する。 (3) $(5-\sqrt{27})(1+\sqrt{3})$ を計算し、簡単にする。 (4) $|\sqrt{2}-1| + |2\sqrt{2}-3|$ を計算し、簡単にする。 (5) $x$ の2次方程式 $x^2 - 2ax + a^2 - 3a + 4 = 0$ が異なる2つの実数解をもつような定数 $a$ の値の範囲を求める。

代数学展開因数分解平方根絶対値二次方程式判別式
2025/8/9
はい、承知いたしました。問題文に記載された順番で問題を解きます。

1. 問題の内容

(1) (5x1)(2x+3)(5x-1)(2x+3) を展開し、整理する。
(2) 6x2+x26x^2 + x - 2 を因数分解する。
(3) (527)(1+3)(5-\sqrt{27})(1+\sqrt{3}) を計算し、簡単にする。
(4) 21+223|\sqrt{2}-1| + |2\sqrt{2}-3| を計算し、簡単にする。
(5) xx の2次方程式 x22ax+a23a+4=0x^2 - 2ax + a^2 - 3a + 4 = 0 が異なる2つの実数解をもつような定数 aa の値の範囲を求める。

2. 解き方の手順

(1) (5x1)(2x+3)(5x-1)(2x+3) を展開する。
(5x1)(2x+3)=5x2x+5x312x13=10x2+15x2x3=10x2+13x3(5x-1)(2x+3) = 5x \cdot 2x + 5x \cdot 3 - 1 \cdot 2x - 1 \cdot 3 = 10x^2 + 15x - 2x - 3 = 10x^2 + 13x - 3
(2) 6x2+x26x^2 + x - 2 を因数分解する。
6x2+x2=(2x1)(3x+2)6x^2 + x - 2 = (2x-1)(3x+2)
(3) (527)(1+3)(5-\sqrt{27})(1+\sqrt{3}) を計算する。
まず、27=93=33\sqrt{27} = \sqrt{9 \cdot 3} = 3\sqrt{3} より、
(527)(1+3)=(533)(1+3)=5+5333333=5+2333=5+239=4+23(5-\sqrt{27})(1+\sqrt{3}) = (5-3\sqrt{3})(1+\sqrt{3}) = 5 + 5\sqrt{3} - 3\sqrt{3} - 3\sqrt{3}\sqrt{3} = 5 + 2\sqrt{3} - 3 \cdot 3 = 5 + 2\sqrt{3} - 9 = -4 + 2\sqrt{3}
(4) 21+223|\sqrt{2}-1| + |2\sqrt{2}-3| を計算する。
21.414\sqrt{2} \approx 1.414 より、21>0\sqrt{2} - 1 > 0 なので 21=21|\sqrt{2}-1| = \sqrt{2}-1
2221.414=2.8282\sqrt{2} \approx 2 \cdot 1.414 = 2.828 より、223<02\sqrt{2}-3 < 0 なので 223=(223)=322|2\sqrt{2}-3| = -(2\sqrt{2}-3) = 3 - 2\sqrt{2}
よって、21+223=21+322=22|\sqrt{2}-1| + |2\sqrt{2}-3| = \sqrt{2}-1 + 3 - 2\sqrt{2} = 2 - \sqrt{2}
(5) x22ax+a23a+4=0x^2 - 2ax + a^2 - 3a + 4 = 0 が異なる2つの実数解を持つ条件は、判別式 D>0D > 0 である。
D=(2a)24(1)(a23a+4)=4a24a2+12a16=12a16D = (-2a)^2 - 4(1)(a^2 - 3a + 4) = 4a^2 - 4a^2 + 12a - 16 = 12a - 16
D>0D > 0 より、12a16>012a - 16 > 0 なので、12a>1612a > 16 、したがって、a>1612=43a > \frac{16}{12} = \frac{4}{3}

3. 最終的な答え

(1) 10x2+13x310x^2 + 13x - 3
(2) (2x1)(3x+2)(2x-1)(3x+2)
(3) 4+23-4 + 2\sqrt{3}
(4) 222 - \sqrt{2}
(5) a>43a > \frac{4}{3}