$a, b$ は有理数とする。$a + b\sqrt{2} = 0$ のとき、$a = b = 0$ である。この性質を用いて、$(1 + \sqrt{2})x + (-2 + 3\sqrt{2})y = 10$ を満たす有理数 $x, y$ の値を求める。

代数学連立方程式有理数方程式の解
2025/5/25

1. 問題の内容

a,ba, b は有理数とする。a+b2=0a + b\sqrt{2} = 0 のとき、a=b=0a = b = 0 である。この性質を用いて、(1+2)x+(2+32)y=10(1 + \sqrt{2})x + (-2 + 3\sqrt{2})y = 10 を満たす有理数 x,yx, y の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、与えられた方程式を変形して、2\sqrt{2} が含まれる項と含まれない項に分ける。
(1+2)x+(2+32)y=10(1 + \sqrt{2})x + (-2 + 3\sqrt{2})y = 10
x+x22y+3y2=10x + x\sqrt{2} - 2y + 3y\sqrt{2} = 10
(x2y)+(x+3y)2=10(x - 2y) + (x + 3y)\sqrt{2} = 10
x2yx - 2yx+3yx + 3y は有理数である。10は有理数なので、右辺を 10+0210 + 0\sqrt{2} と考えると、
x2y=10x - 2y = 10
x+3y=0x + 3y = 0
という2つの式が得られる。この連立方程式を解く。
2つ目の式から、x=3yx = -3y が得られる。これを1つ目の式に代入する。
3y2y=10-3y - 2y = 10
5y=10-5y = 10
y=2y = -2
これを x=3yx = -3y に代入して、xx を求める。
x=3(2)=6x = -3(-2) = 6

3. 最終的な答え

x=6,y=2x = 6, y = -2

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