2次方程式 $2x^2 - 4x + 1 = 0$ の2つの解を $\alpha$, $\beta$ とするとき、$\frac{4}{\alpha}$ と $\frac{4}{\beta}$ を解にもち、$x^2$ の係数が1である2次方程式を求める問題です。

代数学二次方程式解と係数の関係二次方程式の解
2025/6/23

1. 問題の内容

2次方程式 2x24x+1=02x^2 - 4x + 1 = 0 の2つの解を α\alpha, β\beta とするとき、4α\frac{4}{\alpha}4β\frac{4}{\beta} を解にもち、x2x^2 の係数が1である2次方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた2次方程式 2x24x+1=02x^2 - 4x + 1 = 0 から、解と係数の関係を用いて α+β\alpha + \betaαβ\alpha \beta の値を求めます。
解と係数の関係より、
α+β=42=2 \alpha + \beta = - \frac{-4}{2} = 2
αβ=12 \alpha \beta = \frac{1}{2}
次に、求めたい2次方程式の解 4α\frac{4}{\alpha}4β\frac{4}{\beta} の和と積を計算します。
4α+4β=4(1α+1β)=4(α+βαβ)=4(212)=4×4=16 \frac{4}{\alpha} + \frac{4}{\beta} = 4 \left( \frac{1}{\alpha} + \frac{1}{\beta} \right) = 4 \left( \frac{\alpha + \beta}{\alpha \beta} \right) = 4 \left( \frac{2}{\frac{1}{2}} \right) = 4 \times 4 = 16
4α4β=16αβ=1612=16×2=32 \frac{4}{\alpha} \cdot \frac{4}{\beta} = \frac{16}{\alpha \beta} = \frac{16}{\frac{1}{2}} = 16 \times 2 = 32
x2x^2 の係数が1である2次方程式は、x2(2つの解の和)x+(2つの解の積)=0x^2 - (\text{2つの解の和})x + (\text{2つの解の積}) = 0 で表されます。
したがって、求める2次方程式は
x216x+32=0 x^2 - 16x + 32 = 0

3. 最終的な答え

x216x+32=0x^2 - 16x + 32 = 0

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