数学
高校生

こちらの問題で、実数解をわざわざαと置く理由は何ですか?

例題 30 係数に虚数を含む2次方程式の実数解 kを実数とする。xの2次方程式 (1+)x+(k+3i)x+6+2ki =0 数解をもつとき, kの値, およびこの方程式の解を求めよ。 係数に虚数を含む2次方程式では, 「実数解をもつ→DEとしてはいけない。 実数解をもっ x= 0, i ← 例 2次方程式 xーx30は, x(x-i)3D0 より D=(-i)° =-1<0 ところが 未知のものを文字でおく 実数解をaとおくと フイ (1+)a°+(k+3i)α+6+2ki=0 コi=0 の形になる。 atbi=0> a-0 m b=0 S moits/ Y %3 %D 0 Action》虚数係数の方程式の実数解は, 複素数の相等を用いよ 4与えられた方程式は係数 に虚数を含むから, 判別 式は使えない。x=aを 大服評の 0方程式に代入する。 鋼この方程式の実数解を αとおくと (1+)α°+(k+3i)α+6+2ki=0 (+ ka+6)+(α?+3α+2k)i = 0 k, aは実数より, α'+ka+6, α°+3a+2kも実数である [+ ka+6=0 la+ 3a+2k =0 から (k-3)α+6-2k = 0 → (k-3)(α-2) =0← (3-リマータ(に) (k-3)α-2(k-3) =0 0-2より よって k=3 または α=2 (ア) k=3のとき ①より α'+3α+6=0 となるが,この方程式は実数解 をもたないから, 不適。 2) 判別式をDとすると D=3°-4-1·6=-15<0 (イ) a=2のとき *a=2 は実数解である。 のより 2k+10 = 0 となり このとき,与えられた方程式は (1+)x+(-5+3i)x+6-10i=0 (x°-5x+6)+(x+3x-10)i =0 (x-2)(x-3) +(x-2)(x+5)i= 04 (x-2){(x-3)+(x+5)i}=04(xつ)でeる (x-2){(1+i)x-3+5}=02 k=-5 )最用に対期、 イる この方程式は α=2 を 解にもつから,左辺は x-2を因数にもつ。次 の節で学習する因数定理 と組立除法を用いて因数 分解してもよい。 2|1+i -5+3i 向と理 3-5i 6-10i 2+2i -6+10i よって x= 2, 1+i (3-5)(1-i) 1-2 1+i -3+5i 3-5i =-1-4i (左辺)= (x-2){(1+i)x-3+5i} ここで 0 1+i (ア), (イ)より, 求めるkの値は このとき,与えられた方程式の解は k= -5 x= 2, -1ー4i 思考のプロセス

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