与えられた式 $ \frac{3+\sqrt{-2}}{3-\sqrt{-2}} + \frac{3-\sqrt{-2}}{3+\sqrt{-2}} $ を計算して、結果を求める問題です。

代数学複素数計算分数
2025/6/8

1. 問題の内容

与えられた式 3+232+323+2 \frac{3+\sqrt{-2}}{3-\sqrt{-2}} + \frac{3-\sqrt{-2}}{3+\sqrt{-2}} を計算して、結果を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、各分数の分母を実数化します。2=i2\sqrt{-2} = i\sqrt{2} と書き換えます。
与式は
3+i23i2+3i23+i2\frac{3+i\sqrt{2}}{3-i\sqrt{2}} + \frac{3-i\sqrt{2}}{3+i\sqrt{2}}
となります。
最初の分数の分母と分子に 3+i23+i\sqrt{2} を掛け、2番目の分数の分母と分子に 3i23-i\sqrt{2} を掛けます。
(3+i2)(3+i2)(3i2)(3+i2)+(3i2)(3i2)(3+i2)(3i2)\frac{(3+i\sqrt{2})(3+i\sqrt{2})}{(3-i\sqrt{2})(3+i\sqrt{2})} + \frac{(3-i\sqrt{2})(3-i\sqrt{2})}{(3+i\sqrt{2})(3-i\sqrt{2})}
(3+i2)2(32(i2)2)+(3i2)2(32(i2)2)\frac{(3+i\sqrt{2})^2}{(3^2-(i\sqrt{2})^2)} + \frac{(3-i\sqrt{2})^2}{(3^2-(i\sqrt{2})^2)}
(9+6i22)(9(2))+(96i22)(9(2))\frac{(9 + 6i\sqrt{2} - 2)}{(9 - (-2))} + \frac{(9 - 6i\sqrt{2} - 2)}{(9 - (-2))}
7+6i211+76i211\frac{7 + 6i\sqrt{2}}{11} + \frac{7 - 6i\sqrt{2}}{11}
7+6i2+76i211\frac{7 + 6i\sqrt{2} + 7 - 6i\sqrt{2}}{11}
1411\frac{14}{11}

3. 最終的な答え

1411\frac{14}{11}

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