与えられた2つの数を解とする2次方程式を1つ作る問題です。具体的には、(1) 2と-1、(2) $2+\sqrt{3}$ と $2-\sqrt{3}$、(3) $1+2i$ と $1-2i$ をそれぞれ解とする2次方程式を求めます。

代数学二次方程式解と係数の関係複素数平方根
2025/4/17

1. 問題の内容

与えられた2つの数を解とする2次方程式を1つ作る問題です。具体的には、(1) 2と-1、(2) 2+32+\sqrt{3}232-\sqrt{3}、(3) 1+2i1+2i12i1-2i をそれぞれ解とする2次方程式を求めます。

2. 解き方の手順

2つの解を α\alphaβ\beta とするとき、解と係数の関係から、x2(α+β)x+αβ=0x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta = 0という2次方程式を作ることができます。
(1) α=2\alpha = 2, β=1\beta = -1の場合
α+β=2+(1)=1\alpha + \beta = 2 + (-1) = 1
αβ=2×(1)=2\alpha\beta = 2 \times (-1) = -2
よって、2次方程式は
x2x2=0x^2 - x - 2 = 0
(2) α=2+3\alpha = 2 + \sqrt{3}, β=23\beta = 2 - \sqrt{3}の場合
α+β=(2+3)+(23)=4\alpha + \beta = (2 + \sqrt{3}) + (2 - \sqrt{3}) = 4
αβ=(2+3)(23)=22(3)2=43=1\alpha\beta = (2 + \sqrt{3})(2 - \sqrt{3}) = 2^2 - (\sqrt{3})^2 = 4 - 3 = 1
よって、2次方程式は
x24x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0
(3) α=1+2i\alpha = 1 + 2i, β=12i\beta = 1 - 2iの場合
α+β=(1+2i)+(12i)=2\alpha + \beta = (1 + 2i) + (1 - 2i) = 2
αβ=(1+2i)(12i)=12(2i)2=1(4i2)=14(1)=1+4=5\alpha\beta = (1 + 2i)(1 - 2i) = 1^2 - (2i)^2 = 1 - (4i^2) = 1 - 4(-1) = 1 + 4 = 5
よって、2次方程式は
x22x+5=0x^2 - 2x + 5 = 0

3. 最終的な答え

(1) x2x2=0x^2 - x - 2 = 0
(2) x24x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0
(3) x22x+5=0x^2 - 2x + 5 = 0

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