与えられた2つの数を解とする2次方程式を1つ作成する問題です。3つの問題があります。 (1) -2, 5 (2) $2-\sqrt{5}$, $2+\sqrt{5}$ (3) $-1-3i$, $-1+3i$

代数学二次方程式解と係数の関係複素数平方根
2025/5/26

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つ作成する問題です。3つの問題があります。
(1) -2, 5
(2) 252-\sqrt{5}, 2+52+\sqrt{5}
(3) 13i-1-3i, 1+3i-1+3i

2. 解き方の手順

2つの解をα\alphaβ\betaとするとき、それらを解に持つ2次方程式は
(xα)(xβ)=0(x-\alpha)(x-\beta) = 0
と表せます。これを展開すると、
x2(α+β)x+αβ=0x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta = 0
となります。したがって、解の和α+β\alpha + \betaと解の積αβ\alpha\betaを計算し、上記の式に代入することで2次方程式を求めることができます。
(1) α=2\alpha = -2, β=5\beta = 5の場合
解の和: α+β=2+5=3\alpha + \beta = -2 + 5 = 3
解の積: αβ=(2)(5)=10\alpha\beta = (-2)(5) = -10
よって、2次方程式はx23x10=0x^2 - 3x - 10 = 0となります。
(2) α=25\alpha = 2-\sqrt{5}, β=2+5\beta = 2+\sqrt{5}の場合
解の和: α+β=(25)+(2+5)=4\alpha + \beta = (2-\sqrt{5}) + (2+\sqrt{5}) = 4
解の積: αβ=(25)(2+5)=22(5)2=45=1\alpha\beta = (2-\sqrt{5})(2+\sqrt{5}) = 2^2 - (\sqrt{5})^2 = 4 - 5 = -1
よって、2次方程式はx24x1=0x^2 - 4x - 1 = 0となります。
(3) α=13i\alpha = -1-3i, β=1+3i\beta = -1+3iの場合
解の和: α+β=(13i)+(1+3i)=2\alpha + \beta = (-1-3i) + (-1+3i) = -2
解の積: αβ=(13i)(1+3i)=(1)2(3i)2=1(9)=10\alpha\beta = (-1-3i)(-1+3i) = (-1)^2 - (3i)^2 = 1 - (-9) = 10
よって、2次方程式はx2+2x+10=0x^2 + 2x + 10 = 0となります。

3. 最終的な答え

(1) x23x10=0x^2 - 3x - 10 = 0
(2) x24x1=0x^2 - 4x - 1 = 0
(3) x2+2x+10=0x^2 + 2x + 10 = 0

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