与えられた2次式を複素数の範囲で因数分解する問題です。画像には、(1) $3x^2 - 8x + 2$ の解き方が示されています。ここでは、(2) $x^2 - 4x + 7$ を同様に因数分解します。

代数学二次方程式因数分解複素数解の公式
2025/6/10

1. 問題の内容

与えられた2次式を複素数の範囲で因数分解する問題です。画像には、(1) 3x28x+23x^2 - 8x + 2 の解き方が示されています。ここでは、(2) x24x+7x^2 - 4x + 7 を同様に因数分解します。

2. 解き方の手順

まず、x24x+7=0x^2 - 4x + 7 = 0 という2次方程式の解を求めます。解の公式を用いると、
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
この式に a=1a = 1, b=4b = -4, c=7c = 7 を代入します。
x=4±(4)241721x = \frac{4 \pm \sqrt{(-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 7}}{2 \cdot 1}
x=4±16282x = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 28}}{2}
x=4±122x = \frac{4 \pm \sqrt{-12}}{2}
x=4±232x = \frac{4 \pm 2\sqrt{-3}}{2}
x=2±3x = 2 \pm \sqrt{-3}
x=2±i3x = 2 \pm i\sqrt{3}
したがって、x24x+7=0x^2 - 4x + 7 = 0 の解は x=2+i3x = 2 + i\sqrt{3}x=2i3x = 2 - i\sqrt{3} です。
よって、因数分解は次のようになります。
x24x+7=(x(2+i3))(x(2i3))x^2 - 4x + 7 = (x - (2 + i\sqrt{3}))(x - (2 - i\sqrt{3}))
x24x+7=(x2i3)(x2+i3)x^2 - 4x + 7 = (x - 2 - i\sqrt{3})(x - 2 + i\sqrt{3})

3. 最終的な答え

(x2i3)(x2+i3)(x - 2 - i\sqrt{3})(x - 2 + i\sqrt{3})

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