以下の6つの問題を解きます。 (1) $\sqrt{-48} + \sqrt{25} + \sqrt{-27}$ を $a+bi$ の形式で表す。 (2) $2-\sqrt{-4}$ と $-3+\sqrt{-16}$ の和を図示する。 (3) $5+\sqrt{-36}$ と $1-\sqrt{-49}$ の積を $a+bi$ の形式で表す。 (4) $(-1+xi)^2$ を最も簡単な形で表す。 (5) $f(x) = x^3 - 2x^2$ のとき、$f(i)$ を求める。 (6) $\sqrt{5-2x} = 3i$ を満たす $x$ の値を求める。

代数学複素数複素数の計算複素平面虚数単位二次方程式
2025/6/16
はい、承知いたしました。画像に写っている数学の問題を解いていきます。

1. 問題の内容

以下の6つの問題を解きます。
(1) 48+25+27\sqrt{-48} + \sqrt{25} + \sqrt{-27}a+bia+bi の形式で表す。
(2) 242-\sqrt{-4}3+16-3+\sqrt{-16} の和を図示する。
(3) 5+365+\sqrt{-36}1491-\sqrt{-49} の積を a+bia+bi の形式で表す。
(4) (1+xi)2(-1+xi)^2 を最も簡単な形で表す。
(5) f(x)=x32x2f(x) = x^3 - 2x^2 のとき、f(i)f(i) を求める。
(6) 52x=3i\sqrt{5-2x} = 3i を満たす xx の値を求める。

2. 解き方の手順

(1) 48+25+27\sqrt{-48} + \sqrt{25} + \sqrt{-27} の計算
まず、それぞれの項を簡略化します。
48=1631=4i3\sqrt{-48} = \sqrt{16 \cdot 3 \cdot -1} = 4i\sqrt{3}
25=5\sqrt{25} = 5
27=931=3i3\sqrt{-27} = \sqrt{9 \cdot 3 \cdot -1} = 3i\sqrt{3}
したがって、
48+25+27=4i3+5+3i3=5+7i3\sqrt{-48} + \sqrt{25} + \sqrt{-27} = 4i\sqrt{3} + 5 + 3i\sqrt{3} = 5 + 7i\sqrt{3}
(2) 242-\sqrt{-4}3+16-3+\sqrt{-16} の和の計算
24=22i2-\sqrt{-4} = 2 - 2i
3+16=3+4i-3+\sqrt{-16} = -3 + 4i
これらの和は、(22i)+(3+4i)=1+2i(2 - 2i) + (-3 + 4i) = -1 + 2i となります。
この複素数 1+2i-1+2i を複素平面上に図示するには、実軸上の -1 の点、虚軸上の 2 の点をプロットします。
(3) (5+36)(5+\sqrt{-36})(149)(1-\sqrt{-49}) の積の計算
5+36=5+6i5+\sqrt{-36} = 5+6i
149=17i1-\sqrt{-49} = 1-7i
これらの積は、
(5+6i)(17i)=535i+6i42i2=529i+42=4729i(5+6i)(1-7i) = 5 - 35i + 6i - 42i^2 = 5 - 29i + 42 = 47 - 29i
(4) (1+xi)2(-1+xi)^2 の計算
(1+xi)2=(1)2+2(1)(xi)+(xi)2=12xi+x2i2=12xix2=(1x2)2xi(-1+xi)^2 = (-1)^2 + 2(-1)(xi) + (xi)^2 = 1 - 2xi + x^2i^2 = 1 - 2xi - x^2 = (1-x^2) - 2xi
(5) f(x)=x32x2f(x) = x^3 - 2x^2 のとき、f(i)f(i) の計算
f(i)=(i)32(i)2=i32i2=i2(1)=i+2=2if(i) = (i)^3 - 2(i)^2 = i^3 - 2i^2 = -i - 2(-1) = -i + 2 = 2 - i
(6) 52x=3i\sqrt{5-2x} = 3i を満たす xx の値の計算
両辺を2乗すると、
52x=(3i)2=9i2=95 - 2x = (3i)^2 = 9i^2 = -9
2x=95=14-2x = -9 - 5 = -14
x=7x = 7

3. 最終的な答え

(1) 5+7i35 + 7i\sqrt{3}
(2) 和は 1+2i-1 + 2i で、これを複素平面上に図示する。
(3) 4729i47 - 29i
(4) (1x2)2xi(1-x^2) - 2xi
(5) 2i2 - i
(6) x=7x = 7

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