和が4、積が1になる2つの数を求める問題です。

代数学二次方程式解の公式連立方程式
2025/6/25

1. 問題の内容

和が4、積が1になる2つの数を求める問題です。

2. 解き方の手順

求める2つの数を xxyy とします。
問題文から、以下の2つの式が成り立ちます。
x+y=4x + y = 4
xy=1xy = 1
1つ目の式から、y=4xy = 4 - x となります。
これを2つ目の式に代入すると、x(4x)=1x(4 - x) = 1 となります。
これを展開すると、4xx2=14x - x^2 = 1 となります。
整理すると、x24x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0 となります。
この2次方程式を解の公式を使って解きます。
解の公式は、x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} です。
ここで、a=1a = 1, b=4b = -4, c=1c = 1 なので、
x=4±(4)24(1)(1)2(1)=4±1642=4±122=4±232=2±3x = \frac{4 \pm \sqrt{(-4)^2 - 4(1)(1)}}{2(1)} = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 4}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{12}}{2} = \frac{4 \pm 2\sqrt{3}}{2} = 2 \pm \sqrt{3}
したがって、x=2+3x = 2 + \sqrt{3} のとき、y=4(2+3)=23y = 4 - (2 + \sqrt{3}) = 2 - \sqrt{3} です。
また、x=23x = 2 - \sqrt{3} のとき、y=4(23)=2+3y = 4 - (2 - \sqrt{3}) = 2 + \sqrt{3} です。

3. 最終的な答え

2+3,232 + \sqrt{3}, 2 - \sqrt{3}