与えられた2つの数を解とする二次方程式を作成する問題です。3つの問題があります。 (1) 解が -3, 4 (2) 解が $1+\sqrt{2}, 1-\sqrt{2}$ (3) 解が $-2+i, -2-i$

代数学二次方程式解と係数の関係複素数
2025/6/10

1. 問題の内容

与えられた2つの数を解とする二次方程式を作成する問題です。3つの問題があります。
(1) 解が -3, 4
(2) 解が 1+2,121+\sqrt{2}, 1-\sqrt{2}
(3) 解が 2+i,2i-2+i, -2-i

2. 解き方の手順

二次方程式の解を α\alpha, β\beta とすると、二次方程式は以下のように表すことができます。
(xα)(xβ)=0(x - \alpha)(x - \beta) = 0
x2(α+β)x+αβ=0x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta = 0
(1) α=3\alpha = -3, β=4\beta = 4 のとき、
α+β=3+4=1\alpha + \beta = -3 + 4 = 1
αβ=3×4=12\alpha\beta = -3 \times 4 = -12
したがって、二次方程式は
x2x12=0x^2 - x - 12 = 0
(2) α=1+2\alpha = 1 + \sqrt{2}, β=12\beta = 1 - \sqrt{2} のとき、
α+β=(1+2)+(12)=2\alpha + \beta = (1 + \sqrt{2}) + (1 - \sqrt{2}) = 2
αβ=(1+2)(12)=12(2)2=12=1\alpha\beta = (1 + \sqrt{2})(1 - \sqrt{2}) = 1^2 - (\sqrt{2})^2 = 1 - 2 = -1
したがって、二次方程式は
x22x1=0x^2 - 2x - 1 = 0
(3) α=2+i\alpha = -2 + i, β=2i\beta = -2 - i のとき、
α+β=(2+i)+(2i)=4\alpha + \beta = (-2 + i) + (-2 - i) = -4
αβ=(2+i)(2i)=(2)2(i)2=4(1)=5\alpha\beta = (-2 + i)(-2 - i) = (-2)^2 - (i)^2 = 4 - (-1) = 5
したがって、二次方程式は
x2+4x+5=0x^2 + 4x + 5 = 0

3. 最終的な答え

(1) x2x12=0x^2 - x - 12 = 0
(2) x22x1=0x^2 - 2x - 1 = 0
(3) x2+4x+5=0x^2 + 4x + 5 = 0

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