2次方程式 $x^2 - ax + 3a - 2 = 0$ の2つの解が整数のとき、整数 $a$ の値を求める。

代数学二次方程式解と係数の関係整数解
2025/6/15

1. 問題の内容

2次方程式 x2ax+3a2=0x^2 - ax + 3a - 2 = 0 の2つの解が整数のとき、整数 aa の値を求める。

2. 解き方の手順

2つの整数解を α,β\alpha, \beta とすると、解と係数の関係より
α+β=a\alpha + \beta = a
αβ=3a2\alpha\beta = 3a - 2
これら2つの式から aa を消去する。α+β=a\alpha + \beta = a より a=α+βa = \alpha + \betaαβ=3a2\alpha\beta = 3a - 2 に代入して、
αβ=3(α+β)2\alpha\beta = 3(\alpha + \beta) - 2
αβ3α3β+9=7\alpha\beta - 3\alpha - 3\beta + 9 = 7
(α3)(β3)=7(\alpha - 3)(\beta - 3) = 7
α,β\alpha, \beta は整数なので、α3\alpha - 3β3\beta - 3 も整数である。よって、(α3,β3)(\alpha - 3, \beta - 3) の組み合わせとして考えられるのは、 (1,7),(7,1),(1,7),(7,1)(1, 7), (7, 1), (-1, -7), (-7, -1) の4通り。
* (α3,β3)=(1,7)(\alpha - 3, \beta - 3) = (1, 7) のとき、α=4,β=10\alpha = 4, \beta = 10。よって、a=α+β=4+10=14a = \alpha + \beta = 4 + 10 = 14
* (α3,β3)=(7,1)(\alpha - 3, \beta - 3) = (7, 1) のとき、α=10,β=4\alpha = 10, \beta = 4。よって、a=α+β=10+4=14a = \alpha + \beta = 10 + 4 = 14
* (α3,β3)=(1,7)(\alpha - 3, \beta - 3) = (-1, -7) のとき、α=2,β=4\alpha = 2, \beta = -4。よって、a=α+β=2+(4)=2a = \alpha + \beta = 2 + (-4) = -2
* (α3,β3)=(7,1)(\alpha - 3, \beta - 3) = (-7, -1) のとき、α=4,β=2\alpha = -4, \beta = 2。よって、a=α+β=4+2=2a = \alpha + \beta = -4 + 2 = -2

3. 最終的な答え

a=14,2a = 14, -2

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