2次方程式 $3x^2 - 12x + 6 = 0$ の解が $x = 2 \pm \sqrt{2}$ であることを利用して、$3x^2 - 12x + 6$ を因数分解する問題です。

代数学二次方程式因数分解解の公式式の展開
2025/6/24

1. 問題の内容

2次方程式 3x212x+6=03x^2 - 12x + 6 = 0 の解が x=2±2x = 2 \pm \sqrt{2} であることを利用して、3x212x+63x^2 - 12x + 6 を因数分解する問題です。

2. 解き方の手順

2次方程式の解が与えられているので、因数分解の形を推定します。
x=2+2x = 2 + \sqrt{2}x=22x = 2 - \sqrt{2} が解であることから、因数は (x(2+2))(x - (2 + \sqrt{2}))(x(22))(x - (2 - \sqrt{2})) であると考えられます。したがって、3x212x+63x^2 - 12x + 6 は、定数倍を除いて (x(2+2))(x(22))(x - (2 + \sqrt{2}))(x - (2 - \sqrt{2})) と書けるはずです。
まず、この2つの因数の積を計算します。
\begin{align*} (x - (2 + \sqrt{2}))(x - (2 - \sqrt{2})) &= (x - 2 - \sqrt{2})(x - 2 + \sqrt{2}) \\ &= ((x - 2) - \sqrt{2})((x - 2) + \sqrt{2}) \\ &= (x - 2)^2 - (\sqrt{2})^2 \\ &= x^2 - 4x + 4 - 2 \\ &= x^2 - 4x + 2 \end{align*}
3x212x+63x^2 - 12x + 6 を因数分解した結果は a(x24x+2)a(x^2 - 4x + 2) という形になると考えられます。ここで、aa は定数です。x2x^2 の係数を比較すると、a=3a = 3 となります。
したがって、
3x212x+6=3(x24x+2)=3(x(2+2))(x(22))3x^2 - 12x + 6 = 3(x^2 - 4x + 2) = 3(x - (2 + \sqrt{2}))(x - (2 - \sqrt{2}))

3. 最終的な答え

3(x22)(x2+2)3(x - 2 - \sqrt{2})(x - 2 + \sqrt{2})
または
3(x(2+2))(x(22))3(x - (2 + \sqrt{2}))(x - (2 - \sqrt{2}))
または
3(x24x+2)3(x^2 - 4x + 2)

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