$x = \frac{\sqrt{7} + \sqrt{5}}{2}$ , $y = \frac{\sqrt{7} - \sqrt{5}}{2}$ のとき、$x^2 + y^2$ の値を求めよ。

代数学式の計算平方根展開代入
2025/5/22

1. 問題の内容

x=7+52x = \frac{\sqrt{7} + \sqrt{5}}{2} , y=752y = \frac{\sqrt{7} - \sqrt{5}}{2} のとき、x2+y2x^2 + y^2 の値を求めよ。

2. 解き方の手順

まず、x2x^2y2y^2をそれぞれ計算します。
x2=(7+52)2=(7)2+275+(5)222=7+235+54=12+2354x^2 = (\frac{\sqrt{7} + \sqrt{5}}{2})^2 = \frac{(\sqrt{7})^2 + 2\sqrt{7}\sqrt{5} + (\sqrt{5})^2}{2^2} = \frac{7 + 2\sqrt{35} + 5}{4} = \frac{12 + 2\sqrt{35}}{4}
y2=(752)2=(7)2275+(5)222=7235+54=122354y^2 = (\frac{\sqrt{7} - \sqrt{5}}{2})^2 = \frac{(\sqrt{7})^2 - 2\sqrt{7}\sqrt{5} + (\sqrt{5})^2}{2^2} = \frac{7 - 2\sqrt{35} + 5}{4} = \frac{12 - 2\sqrt{35}}{4}
次に、x2+y2x^2 + y^2 を計算します。
x2+y2=12+2354+122354=12+235+122354=244=6x^2 + y^2 = \frac{12 + 2\sqrt{35}}{4} + \frac{12 - 2\sqrt{35}}{4} = \frac{12 + 2\sqrt{35} + 12 - 2\sqrt{35}}{4} = \frac{24}{4} = 6

3. 最終的な答え

6

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