方程式 $x^4 + 3x^2 - 4 = 0$ を解く問題です。$x^2 = A$ とおき、因数分解を利用して解を求めます。

代数学方程式二次方程式因数分解複素数
2025/5/7

1. 問題の内容

方程式 x4+3x24=0x^4 + 3x^2 - 4 = 0 を解く問題です。x2=Ax^2 = A とおき、因数分解を利用して解を求めます。

2. 解き方の手順

まず、x2=Ax^2 = A とおくと、与えられた方程式は A2+3A4=0A^2 + 3A - 4 = 0 となります。
この二次方程式を因数分解すると、
(A1)(A+4)=0(A - 1)(A + 4) = 0
となります。
したがって、A=1A = 1 または A=4A = -4 です。
A=x2A = x^2 なので、x2=1x^2 = 1 または x2=4x^2 = -4 となります。
x2=1x^2 = 1 より、x=±1x = \pm 1 です。
x2=4x^2 = -4 より、x=±2ix = \pm 2i です。(ii は虚数単位)
よって、解は x=1,1,2i,2ix = 1, -1, 2i, -2i となります。

3. 最終的な答え

x=1,1,2i,2ix = 1, -1, 2i, -2i

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