与えられた2次方程式 $ax^2 - bx + c = 0$ の解が $x = \frac{7 - \sqrt{41}}{4}$ と $x = \frac{7 + \sqrt{41}}{4}$ であるとき、$a, b, c$ の値を求めます。

代数学二次方程式解と係数の関係解の公式
2025/3/26

1. 問題の内容

与えられた2次方程式 ax2bx+c=0ax^2 - bx + c = 0 の解が x=7414x = \frac{7 - \sqrt{41}}{4}x=7+414x = \frac{7 + \sqrt{41}}{4} であるとき、a,b,ca, b, c の値を求めます。

2. 解き方の手順

与えられた解を α=7414\alpha = \frac{7 - \sqrt{41}}{4}β=7+414\beta = \frac{7 + \sqrt{41}}{4} とします。
解と係数の関係から、
α+β=ba\alpha + \beta = \frac{b}{a}
αβ=ca\alpha \beta = \frac{c}{a}
が成り立ちます。
まず、α+β\alpha + \beta を計算します。
α+β=7414+7+414=741+7+414=144=72\alpha + \beta = \frac{7 - \sqrt{41}}{4} + \frac{7 + \sqrt{41}}{4} = \frac{7 - \sqrt{41} + 7 + \sqrt{41}}{4} = \frac{14}{4} = \frac{7}{2}
次に、αβ\alpha \beta を計算します。
αβ=74147+414=(741)(7+41)16=494116=816=12\alpha \beta = \frac{7 - \sqrt{41}}{4} \cdot \frac{7 + \sqrt{41}}{4} = \frac{(7 - \sqrt{41})(7 + \sqrt{41})}{16} = \frac{49 - 41}{16} = \frac{8}{16} = \frac{1}{2}
したがって、
ba=72\frac{b}{a} = \frac{7}{2}
ca=12\frac{c}{a} = \frac{1}{2}
これらの式を満たす整数 a,b,ca, b, c を見つけます。
a=2a = 2 とすると、b=7b = 7 かつ c=1c = 1 となります。
したがって、2次方程式は 2x27x+1=02x^2 - 7x + 1 = 0 となります。

3. 最終的な答え

(30) = 2
(31) = 7
(32) = 1