2つの複素数 $\frac{1+i}{2}$ と $\frac{1-i}{2}$ を解とする2次方程式を1つ求める問題です。

代数学二次方程式複素数解と係数の関係
2025/6/22

1. 問題の内容

2つの複素数 1+i2\frac{1+i}{2}1i2\frac{1-i}{2} を解とする2次方程式を1つ求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた2つの解をα=1+i2\alpha = \frac{1+i}{2}β=1i2\beta = \frac{1-i}{2}とします。
2次方程式の解と係数の関係より、
解の和α+β\alpha + \betaと解の積αβ\alpha \betaを計算します。
まず、解の和を計算します。
α+β=1+i2+1i2=1+i+1i2=22=1\alpha + \beta = \frac{1+i}{2} + \frac{1-i}{2} = \frac{1+i+1-i}{2} = \frac{2}{2} = 1
次に、解の積を計算します。
αβ=1+i21i2=(1+i)(1i)4=1i24=1(1)4=24=12\alpha \beta = \frac{1+i}{2} \cdot \frac{1-i}{2} = \frac{(1+i)(1-i)}{4} = \frac{1 - i^2}{4} = \frac{1 - (-1)}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}
解の和と積の関係から、求める2次方程式は、
x2(α+β)x+αβ=0x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha \beta = 0
と表せるので、
x2x+12=0x^2 - x + \frac{1}{2} = 0
となります。
両辺に2を掛けて、係数を整数にすると
2x22x+1=02x^2 - 2x + 1 = 0

3. 最終的な答え

2x22x+1=02x^2 - 2x + 1 = 0

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