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虚数を係数に持つ二次方程式

    髙木 忠 (id: 3697) (2025年5月6日18:04)
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    文字が2つあること、係数が虚数であることに混乱してしまい、何から手をつければ良いのかわからなくなりました。実数xがあればいいということでとりあえず判別式で条件を立てましたが、行き詰まりました。この問題はどうすることが正解なのでしょうか? 連投ごめんなさい

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年5月6日21:53)
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    髙木 忠 さん、2つくらいの連投は大丈夫ですよ。5連投した人もいましたが、それは勘弁してくれ!ですが。 これは方程式ではなく、左辺と右辺が等しいというだけです。 xの2次方程式ともとらえられますが、係数に虚数がある場合は解の公式や判別式は使えません。解の公式だとルートのなかに虚数が出てきて意味ないし、判別式では虚数になってしまい、それが正だとか負だとかという議論はできませんね。 xは実数ですから、左辺を整理すれば(実部)+(虚部)i=0となるので、これは実部=0…①かつ虚部=0…②ということが分かります。 この先はいろいろやり方がありそうですが、a、bが実数であるような条件をxを用いて表わします。 ①より $ab=\dfrac{1}{2}(-x^2+2x)$ 、②より $2a-\dfrac{b}{2}=x$ ここで$2a=p,-\dfrac{b}{2}=q$ と置くと、a、bが実数のときp、qは実数で、 $p+q=x,pq=\dfrac{1}{2}(x^2-2x)$ と書けます。 よってp、qはtについての2次方程式 $t^2-xt+\dfrac{1}{2}(x^2-2x)=0$ の実数解です。 だから、このtについての2次方程式の判別式は0以上。 判別式=…≧0 ここから答(xの範囲)が得られますよ。 じつは、ちょっとこの解法がスマートなのかどうかの自信がありません。もっと楽なスマートなやり方があるかも。 授業をしっかり聞いてください。 いい方法を習ったら教えてください。 とりあえず、これで大丈夫ですか?
    髙木 忠 (id: 3697) (2025年5月6日22:18)
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    判別式が使えないことを忘れていました…!私はまだまだですね…!もう一度やってみます! ご丁寧に教えてくださりありがとうございました!!明日解説なのでしっかり聞きたいと思います。

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年5月7日8:46)
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    私はまだまだですね…!って、そんなことはないですよ。わりと数学のセンスはあるように思ってますが。

    髙木 忠 (id: 3697) (2025年5月7日9:39)
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    そう言っていただけるとすごく嬉しいです!ありがとうございます!これからも頑張ります!

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2025年5月7日13:20)
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    は〜い!

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