与えられた2次方程式 $9x^2 - 2\sqrt{3}x + 1 = 0$ を解く問題です。

代数学二次方程式解の公式虚数解
2025/4/17

1. 問題の内容

与えられた2次方程式 9x223x+1=09x^2 - 2\sqrt{3}x + 1 = 0 を解く問題です。

2. 解き方の手順

与えられた2次方程式は 9x223x+1=09x^2 - 2\sqrt{3}x + 1 = 0 です。
この方程式は、因数分解によって解くことができます。
左辺を因数分解すると、
(3x1/3)2=(3x33)2(3x - 1/\sqrt{3})^2 = (3x - \frac{\sqrt{3}}{3})^2ではありません。
左辺を因数分解すると、
(3x33)2=(3x)22(3x)(33)+(33)2=9x223x+39=9x223x+13(3x - \frac{\sqrt{3}}{3})^2 = (3x)^2 - 2(3x)(\frac{\sqrt{3}}{3}) + (\frac{\sqrt{3}}{3})^2 = 9x^2 - 2\sqrt{3}x + \frac{3}{9} = 9x^2 - 2\sqrt{3}x + \frac{1}{3}
なので、因数分解では解けないです。
そこで、解の公式を利用します。
2次方程式 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 の解は、
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} で与えられます。
今回の場合は、a=9a=9, b=23b = -2\sqrt{3}, c=1c = 1 なので、
x=23±(23)24(9)(1)2(9)x = \frac{2\sqrt{3} \pm \sqrt{(-2\sqrt{3})^2 - 4(9)(1)}}{2(9)}
x=23±123618x = \frac{2\sqrt{3} \pm \sqrt{12 - 36}}{18}
x=23±2418x = \frac{2\sqrt{3} \pm \sqrt{-24}}{18}
判別式が負なので、虚数解を持ちます。
x=23±24i18x = \frac{2\sqrt{3} \pm \sqrt{24}i}{18}
x=23±26i18x = \frac{2\sqrt{3} \pm 2\sqrt{6}i}{18}
x=3±6i9x = \frac{\sqrt{3} \pm \sqrt{6}i}{9}

3. 最終的な答え

x=3±i69x = \frac{\sqrt{3} \pm i\sqrt{6}}{9}

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