2次方程式 $2x^2 + x + 4 = 0$ の2つの解を $\alpha$、$\beta$ とするとき、$4\alpha$、$4\beta$ を解とする $x^2$ の係数が 1 の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方程式の解
2025/6/25

1. 問題の内容

2次方程式 2x2+x+4=02x^2 + x + 4 = 0 の2つの解を α\alphaβ\beta とするとき、4α4\alpha4β4\beta を解とする x2x^2 の係数が 1 の2次方程式を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、2x2+x+4=02x^2 + x + 4 = 0 の解と係数の関係から、解 α\alphaβ\beta の和と積を求めます。
解と係数の関係より、
α+β=12\alpha + \beta = -\frac{1}{2}
αβ=42=2\alpha \beta = \frac{4}{2} = 2
次に、4α4\alpha4β4\beta を解とする2次方程式を考えます。
x2x^2 の係数が1の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 と表されます。
4α4\alpha4β4\beta の和は、
4α+4β=4(α+β)=4×(12)=24\alpha + 4\beta = 4(\alpha + \beta) = 4 \times (-\frac{1}{2}) = -2
4α4\alpha4β4\beta の積は、
4α×4β=16αβ=16×2=324\alpha \times 4\beta = 16\alpha\beta = 16 \times 2 = 32
したがって、4α4\alpha4β4\beta を解とする、x2x^2 の係数が1の2次方程式は、
x2(2)x+32=0x^2 - (-2)x + 32 = 0
x2+2x+32=0x^2 + 2x + 32 = 0

3. 最終的な答え

x2+2x+32=0x^2 + 2x + 32 = 0

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