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対称式と2数を解とする2次方程式

このページは、「対称式と2数を解とする2次方程式」の練習問題アーカイブページとなります。
 
この問題の解き方の詳細は↓
対称式と2数を解とする2次方程式 で確認できます。

問題アーカイブ01

問題アーカイブ012次方程式 \(2x^2-3x+5=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、次の2数を解とする2次方程式を作れ。
\({\small (1)}~\) \(2\alpha-1~,~2\beta-1\)
\({\small (2)}~\) \(-\alpha~,~-\beta\)
\({\small (3)}~\) \(\alpha^2~,~\beta^2\)

数研出版|数学Ⅱ[709] p.54 練習18

\(2x^2-3x+5=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,-3\,}{\,2\,}=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}~~~\hspace{28pt}\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


\({\small (1)}~\)2数 \(2\alpha-1~,~2\beta-1\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~2\alpha-1+2\beta-1&=&2(\alpha+\beta)-2
\\[3pt]~~~&=&2\cdot\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}-2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&3-2
\\[3pt]~~~&=&1\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(2\alpha-1)(2\beta-1)&=&4\alpha\beta-2\alpha-2\beta+1
\\[3pt]~~~&=&4\alpha\beta-2(\alpha+\beta)+1
\\[3pt]~~~&=&4\cdot\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}-2\cdot\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}+1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&10-3+1
\\[3pt]~~~&=&8\end{eqnarray}\)

よって、\(2\alpha-1~,~2\beta-1\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-x+8=0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (2)}~\)2数 \(-\alpha~,~-\beta\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(-\alpha)+(-\beta)&=&-(\alpha+\beta)
\\[3pt]~~~&=&-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(-\alpha)(-\beta)&=&\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)\end{eqnarray}\)


よって、\(-\alpha~,~-\beta\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-\left(-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}\right)x+\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}&=&0
\\[5pt]~~~x^2+\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}x+\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}&=&0
\\[5pt]~~~2x^2+3x+5&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (3)}~\)2数 \(\alpha^2~,~\beta^2\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2+\beta^2&=&(\alpha+\beta)^2-2\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&\left(\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}\right)^2-2\cdot\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,9\,}{\,4\,}-5
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,9\,}{\,4\,}-\displaystyle \frac{\,20\,}{\,4\,}
\\[5pt]~~~&=&-\displaystyle \frac{\,11\,}{\,4\,}\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2\beta^2&=&(\alpha\beta)^2
\\[3pt]~~~&=&\left(\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}\right)^2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,25\,}{\,4\,}\end{eqnarray}\)


よって、\(\alpha^2~,~\beta^2\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-\left(-\displaystyle \frac{\,11\,}{\,4\,}\right)x+\displaystyle \frac{\,25\,}{\,4\,}&=&0
\\[5pt]~~~x^2+\displaystyle \frac{\,11\,}{\,4\,}x+\displaystyle \frac{\,25\,}{\,4\,}&=&0
\\[5pt]~~~4x^2+11x+25&=&0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ02

問題アーカイブ022次方程式 \(x^2+ax+b=0\) の2つの解から、それぞれ1を引いた数を解にもつ2次方程式が \(x^2+bx+a=0\) であるという。定数 \(a~,~b\) の値を求めよ。

数研出版|数学Ⅱ[709] p.68 演習問題A 4
数研出版|高等学校数学Ⅱ[710] p.65 章末問題B 5
数研出版|新編数学Ⅱ[711] p.65 章末問題B 9

\(x^2+ax+b=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とすると、


\(x^2+ax+b=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-a~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=b~~~\hspace{18pt}\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


2つの解からそれぞれ1を引いた数は \(\alpha-1~,~\beta-1\) であり、


これらを解にもつ2次方程式が \(x^2+bx+a=0\) であるから、


\(x^2+bx+a=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}(\alpha-1)+(\beta-1)=-b~~~\cdots{\small [\,3\,]}
\\[5pt](\alpha-1)(\beta-1)=a~~~\hspace{18pt}\cdots{\small [\,4\,]}\end{array}\right.\)


\({\small [\,3\,]}\) より


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha+\beta)-2&=&-b
\\[3pt]~~~-a-2&=&-b\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[3pt]~~~b&=&a+2~~~\cdots{\small [\,5\,]}\end{eqnarray}\)


\({\small [\,4\,]}\) より


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha\beta-(\alpha+\beta)+1&=&a
\\[3pt]~~~b-(-a)+1&=&a\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~b+a+1&=&a
\\[3pt]~~~b&=&-1~~~\cdots{\small [\,6\,]}\end{eqnarray}\)


\({\small [\,5\,]}\)、\({\small [\,6\,]}\) より


\(\begin{eqnarray}~~~-1&=&a+2
\\[3pt]~~~a&=&-3\end{eqnarray}\)


したがって、\(a=-3~,~b=-1\)

 

問題アーカイブ03

問題アーカイブ032次方程式 \(x^2-3x-1=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、次の2数を解とする2次方程式を1つ作れ。
\({\small (1)}~\) \(1-\alpha~,~1-\beta\)
\({\small (2)}~\) \(\alpha^2~,~\beta^2\)

数研出版|高等学校数学Ⅱ[710] p.52 練習19

\(x^2-3x-1=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,-3\,}{\,1\,}=3~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,-1\,}{\,1\,}=-1~~~\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


\({\small (1)}~\)2数 \(1-\alpha~,~1-\beta\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(1-\alpha)+(1-\beta)&=&2-(\alpha+\beta)
\\[3pt]~~~&=&2-3\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&-1\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(1-\alpha)(1-\beta)&=&1-\alpha-\beta+\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&1-(\alpha+\beta)+\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&1-3+(-1)\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&-3\end{eqnarray}\)

よって、\(1-\alpha~,~1-\beta\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-1)x+(-3)&=&0
\\[3pt]~~~x^2+x-3&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (2)}~\)2数 \(\alpha^2~,~\beta^2\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2+\beta^2&=&(\alpha+\beta)^2-2\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&3^2-2\cdot(-1)\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&9+2
\\[3pt]~~~&=&11\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2\beta^2&=&(\alpha\beta)^2
\\[3pt]~~~&=&(-1)^2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&1\end{eqnarray}\)


よって、\(\alpha^2~,~\beta^2\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-11x+1=0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ04

問題アーカイブ042次方程式 \(x^2-7x-1=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、次の2数を解とする2次方程式を1つ作れ。
\({\small (1)}~\) \(\alpha-2~,~\beta-2\)


\({\small (2)}~\) \(\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}\)  


\({\small (3)}~\) \(\alpha+\beta~,~\alpha\beta\)

数研出版|高等学校数学Ⅱ[710] p.55 問題 5

\(x^2-7x-1=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,-7\,}{\,1\,}=7~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,-1\,}{\,1\,}=-1~~~\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


\({\small (1)}~\)2数 \(\alpha-2~,~\beta-2\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha-2)+(\beta-2)&=&(\alpha+\beta)-4
\\[3pt]~~~&=&7-4\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&3\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha-2)(\beta-2)&=&\alpha\beta-2\alpha-2\beta+4
\\[3pt]~~~&=&\alpha\beta-2(\alpha+\beta)+4
\\[3pt]~~~&=&-1-2\cdot 7+4\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&-1-14+4
\\[3pt]~~~&=&-11\end{eqnarray}\)

よって、\(\alpha-2~,~\beta-2\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-3x+(-11)&=&0
\\[3pt]~~~x^2-3x-11&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (2)}~\)2数 \(\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}+\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}&=&\displaystyle \frac{\,2\beta+2\alpha\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,2(\alpha+\beta)\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,2\cdot 7\,}{\,-1\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&-14\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}\cdot\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}&=&\displaystyle \frac{\,4\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,4\,}{\,-1\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&-4\end{eqnarray}\)


よって、\(\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-14)x+(-4)&=&0
\\[3pt]~~~x^2+14x-4&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (3)}~\)2数 \(\alpha+\beta~,~\alpha\beta\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha+\beta)+\alpha\beta&=&7+(-1)\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&6\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha+\beta)\cdot\alpha\beta&=&7\cdot(-1)\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&-7\end{eqnarray}\)


よって、\(\alpha+\beta~,~\alpha\beta\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-6x+(-7)&=&0
\\[3pt]~~~x^2-6x-7&=&0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ05

問題アーカイブ052次方程式 \(x^2+2x+4=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、2数 \(\alpha-1~,~\beta-1\) を解とする2次方程式を1つ作れ。

数研出版|新編数学Ⅱ[711] p.54 補充問題 3

\(x^2+2x+4=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,2\,}{\,1\,}=-2~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,4\,}{\,1\,}=4~~~\hspace{20pt}\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


ここで、2数 \(\alpha-1~,~\beta-1\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha-1)+(\beta-1)&=&(\alpha+\beta)-2
\\[3pt]~~~&=&-2-2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&-4\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha-1)(\beta-1)&=&\alpha\beta-\alpha-\beta+1
\\[3pt]~~~&=&\alpha\beta-(\alpha+\beta)+1
\\[3pt]~~~&=&4-(-2)+1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&4+2+1
\\[3pt]~~~&=&7\end{eqnarray}\)

よって、\(\alpha-1~,~\beta-1\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-4)x+7&=&0
\\[3pt]~~~x^2+4x+7&=&0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ06

問題アーカイブ062次方程式 \(x^2-7x-1=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、次の2数を解とする2次方程式を1つ作れ。


\({\small (1)}~\) \(\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}\)


\({\small (2)}~\) \(\alpha^2~,~\beta^2\)

数研出版|新編数学Ⅱ[711] p.64 章末問題A 5

\(x^2-7x-1=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,-7\,}{\,1\,}=7~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,-1\,}{\,1\,}=-1~~~\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


\({\small (1)}~\) 2数 \(\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}+\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}&=&\displaystyle \frac{\,2\beta+2\alpha\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,2(\alpha+\beta)\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,2\cdot 7\,}{\,-1\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&-14\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}\cdot\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}&=&\displaystyle \frac{\,4\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,4\,}{\,-1\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&-4\end{eqnarray}\)


よって、\(\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,2\,}{\,\beta\,}\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-14)x+(-4)&=&0
\\[3pt]~~~x^2+14x-4&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (2)}~\) 2数 \(\alpha^2~,~\beta^2\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2+\beta^2&=&(\alpha+\beta)^2-2\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&7^2-2\cdot(-1)\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&49+2
\\[3pt]~~~&=&51\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2\beta^2&=&(\alpha\beta)^2
\\[3pt]~~~&=&(-1)^2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&1\end{eqnarray}\)


よって、\(\alpha^2~,~\beta^2\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-51x+1=0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ07

問題アーカイブ072次方程式 \(x^2+2x+3=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、次の2数を解とする2次方程式を1つ求めよ。
\({\small (1)}~\) \(2\alpha-1~,~2\beta-1\)


\({\small (2)}~\) \(\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}\)


\({\small (3)}~\) \(\alpha^2~,~\beta^2\)

東京書籍|Advanced数学Ⅱ[701] p.32 問22

\(x^2+2x+3=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,2\,}{\,1\,}=-2~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,3\,}{\,1\,}=3~~~\hspace{20pt}\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


\({\small (1)}~\) 2数 \(2\alpha-1~,~2\beta-1\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(2\alpha-1)+(2\beta-1)&=&2(\alpha+\beta)-2
\\[3pt]~~~&=&2\cdot(-2)-2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&-4-2
\\[3pt]~~~&=&-6\end{eqnarray}\)

\(\begin{eqnarray}~~~(2\alpha-1)(2\beta-1)&=&4\alpha\beta-2\alpha-2\beta+1
\\[3pt]~~~&=&4\alpha\beta-2(\alpha+\beta)+1
\\[3pt]~~~&=&4\cdot 3-2\cdot(-2)+1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&12+4+1
\\[3pt]~~~&=&17\end{eqnarray}\)

よって、\(2\alpha-1~,~2\beta-1\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-6)x+17&=&0
\\[3pt]~~~x^2+6x+17&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (2)}~\) 2数 \(\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}&=&\displaystyle \frac{\,\beta+\alpha\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,\alpha+\beta\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,-2\,}{\,3\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&-\displaystyle \frac{\,2\,}{\,3\,}\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}\cdot\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}&=&\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)\end{eqnarray}\)


よって、\(\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}~,~\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-\left(-\displaystyle \frac{\,2\,}{\,3\,}\right)x+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}&=&0
\\[5pt]~~~x^2+\displaystyle \frac{\,2\,}{\,3\,}x+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,3\,}&=&0
\\[5pt]~~~3x^2+2x+1&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (3)}~\) 2数 \(\alpha^2~,~\beta^2\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2+\beta^2&=&(\alpha+\beta)^2-2\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&(-2)^2-2\cdot 3\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&4-6
\\[3pt]~~~&=&-2\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2\beta^2&=&(\alpha\beta)^2
\\[3pt]~~~&=&3^2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&9\end{eqnarray}\)


よって、\(\alpha^2~,~\beta^2\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-2)x+9&=&0
\\[3pt]~~~x^2+2x+9&=&0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ08

問題アーカイブ082次方程式 \(x^2+mx+1=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、\(\alpha-3~,~\beta-3\) を解とする2次方程式を1つ求めよ。

東京書籍|Advanced数学Ⅱ[701] p.35 問題 14(1)

\(x^2+mx+1=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-m~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=1~~~\hspace{18pt}\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


ここで、2数 \(\alpha-3~,~\beta-3\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha-3)+(\beta-3)&=&(\alpha+\beta)-6
\\[3pt]~~~&=&-m-6\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha-3)(\beta-3)&=&\alpha\beta-3\alpha-3\beta+9
\\[3pt]~~~&=&\alpha\beta-3(\alpha+\beta)+9
\\[3pt]~~~&=&1-3\cdot(-m)+9\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&1+3m+9
\\[3pt]~~~&=&3m+10\end{eqnarray}\)

よって、\(\alpha-3~,~\beta-3\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-m-6)x+(3m+10)&=&0
\\[3pt]~~~x^2+(m+6)x+3m+10&=&0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ09

問題アーカイブ092次方程式 \(2x^2+3x+2=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、\(\alpha+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}~,~\beta+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}\) を解とする2次方程式を1つ求めよ。

東京書籍|Advanced数学Ⅱ[701] p.61 練習問題B 10

\(2x^2+3x+2=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,2\,}{\,2\,}=1~~~\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


ここで、2数 \(\alpha+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}~,~\beta+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\left(\alpha+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}\right)+\left(\beta+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}\right)&=&(\alpha+\beta)+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&(\alpha+\beta)+\displaystyle \frac{\,\alpha+\beta\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}+\displaystyle \frac{\,-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}\,}{\,1\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}
\\[5pt]~~~&=&-3\end{eqnarray}\)

\(\begin{eqnarray}~~~\left(\alpha+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}\right)\left(\beta+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}\right)&=&\alpha\beta+1+1+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&\alpha\beta+2+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\beta\,}
\\[5pt]~~~&=&1+2+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,1\,}\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&1+2+1
\\[3pt]~~~&=&4\end{eqnarray}\)

よって、\(\alpha+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\beta\,}~,~\beta+\displaystyle \frac{\,1\,}{\,\alpha\,}\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-3)x+4&=&0
\\[3pt]~~~x^2+3x+4&=&0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ10

問題アーカイブ102次方程式 \(2x^2-x-5=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、次の2数を解とする2次方程式を1つ求めよ。
\({\small (1)}~\) \(2\alpha+1~,~2\beta+1\)
\({\small (2)}~\) \(\alpha-1~,~\beta-1\)

東京書籍|Standard数学Ⅱ[702] p.38 問22

\(2x^2-x-5=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,-1\,}{\,2\,}=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,-5\,}{\,2\,}=-\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}~~~\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


\({\small (1)}~\) 2数 \(2\alpha+1~,~2\beta+1\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(2\alpha+1)+(2\beta+1)&=&2(\alpha+\beta)+2
\\[3pt]~~~&=&2\cdot\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}+2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&1+2
\\[3pt]~~~&=&3\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(2\alpha+1)(2\beta+1)&=&4\alpha\beta+2\alpha+2\beta+1
\\[3pt]~~~&=&4\alpha\beta+2(\alpha+\beta)+1
\\[3pt]~~~&=&4\cdot\left(-\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}\right)+2\cdot\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}+1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&-10+1+1
\\[3pt]~~~&=&-8\end{eqnarray}\)

よって、\(2\alpha+1~,~2\beta+1\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-3x+(-8)&=&0
\\[3pt]~~~x^2-3x-8&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (2)}~\) 2数 \(\alpha-1~,~\beta-1\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha-1)+(\beta-1)&=&(\alpha+\beta)-2
\\[3pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}-2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}-\displaystyle \frac{\,4\,}{\,2\,}
\\[5pt]~~~&=&-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~(\alpha-1)(\beta-1)&=&\alpha\beta-\alpha-\beta+1
\\[3pt]~~~&=&\alpha\beta-(\alpha+\beta)+1
\\[3pt]~~~&=&-\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}+1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[5pt]~~~&=&-\displaystyle \frac{\,5\,}{\,2\,}-\displaystyle \frac{\,1\,}{\,2\,}+\displaystyle \frac{\,2\,}{\,2\,}
\\[5pt]~~~&=&-2\end{eqnarray}\)

よって、\(\alpha-1~,~\beta-1\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-\left(-\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}\right)x+(-2)&=&0
\\[5pt]~~~x^2+\displaystyle \frac{\,3\,}{\,2\,}x-2&=&0
\\[5pt]~~~2x^2+3x-4&=&0\end{eqnarray}\)

 

問題アーカイブ11

問題アーカイブ112次方程式 \(x^2-x+1=0\) の2つの解を \(\alpha~,~\beta\) とするとき、次の2数を解とする2次方程式を1つ求めよ。
\({\small (1)}~\) \(2\alpha~,~2\beta\)
\({\small (2)}~\) \(\alpha^2~,~\beta^2\)
\({\small (3)}~\) \(\alpha^3~,~\beta^3\)

東京書籍|Standard数学Ⅱ[702] p.39 Training 21

\(x^2-x+1=0\) の解と係数の関係より、


\(~~~\left\{~\begin{array}{l}\alpha+\beta=-\displaystyle \frac{\,-1\,}{\,1\,}=1~~~\cdots{\small [\,1\,]}
\\[5pt]\alpha\beta=\displaystyle \frac{\,1\,}{\,1\,}=1~~~\cdots{\small [\,2\,]}\end{array}\right.\)


\({\small (1)}~\) 2数 \(2\alpha~,~2\beta\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~2\alpha+2\beta&=&2(\alpha+\beta)
\\[3pt]~~~&=&2\cdot 1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&2\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~2\alpha\cdot 2\beta&=&4\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&4\cdot 1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&4\end{eqnarray}\)


よって、\(2\alpha~,~2\beta\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-2x+4=0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (2)}~\) 2数 \(\alpha^2~,~\beta^2\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2+\beta^2&=&(\alpha+\beta)^2-2\alpha\beta
\\[3pt]~~~&=&1^2-2\cdot 1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&1-2
\\[3pt]~~~&=&-1\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^2\beta^2&=&(\alpha\beta)^2
\\[3pt]~~~&=&1^2\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&1\end{eqnarray}\)


よって、\(\alpha^2~,~\beta^2\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-1)x+1&=&0
\\[3pt]~~~x^2+x+1&=&0\end{eqnarray}\)

 

\({\small (3)}~\) 2数 \(\alpha^3~,~\beta^3\) の和と積を求めると、


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^3+\beta^3&=&(\alpha+\beta)^3-3\alpha\beta(\alpha+\beta)
\\[3pt]~~~&=&1^3-3\cdot 1\cdot 1\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,1\,]}~,~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&1-3
\\[3pt]~~~&=&-2\end{eqnarray}\)


\(\begin{eqnarray}~~~\alpha^3\beta^3&=&(\alpha\beta)^3
\\[3pt]~~~&=&1^3\hspace{15pt}(\,∵~{\small [\,2\,]}\,)
\\[3pt]~~~&=&1\end{eqnarray}\)


よって、\(\alpha^3~,~\beta^3\) を解とする2次方程式の1つは、


\(\begin{eqnarray}~~~x^2-(-2)x+1&=&0
\\[3pt]~~~x^2+2x+1&=&0\end{eqnarray}\)