-6x+k=0
ぞれ求めよ。
Do
ついて, k+8 ≠ 0 に注意。
5条件は
印集合)
あるが、数学Ⅰでも
を求めた方が早い。
キー8
tv
9-8
-8
普通 2次
ax2+bx+o
うときは、
ない限り,
αは0でない
る。
重要 例題 42 係数に虚数を含む 2次方程式の解
00000
の方程式 (i+1)x2+(k+i)x+ki+1=0 が実数解をもつとき, 実数kの値を求
よ。 ただし, ²=-1 とする。
[類専修大] 基本36
Va
01 討
針 実数解をもつことから, 判別式D≧0を利用したいところだが, 判別式が使えるのは,
係数が実数のときに限る。2
そこで, 実数解を α とすると(i+1)a²+(k+i)a+ki+1=0
について整理すると (²+ka+1)+(a²+a+k)i=0
ここで,複素数の相等条件 A, B が実数のとき A+Bi=0⇔A=0, B=0
を利用する。
方程式の実数解を x =α とすると
(i+1)a²+(k+i)a+ki+1=0
iについて整理すると
a2+ka+1,2 + α+ k は実数であるから
a²+ka+1=0 ...... ①,a²+α+k= 0 ...... ②
(k-1)a+1-k=0
①-②から
よって (k-1)(a-1)=0
ゆえに k=1 または α=1
[1] k=1のとき, ①, ② はともに α2+α+1=0
判別式をDとすると
D=12-4・1・1=-3
D<0であるから, αは虚数解となり、条件に適さない。
[2] α=1のとき, ② からk=-2
これは ① も満たす。
k=-2
別解 [①,②を導くところまでは同じ ]
②から
k=-o²-α...... 3
したがって
①に代入して整理すると
3-1=0
(a-1)(a²+a+1)=0
で実数解に関する条件を
(a²+ka+1)+(a²+a+k)i=0
ゆえに
αは実数であるから+α+1=(a+2/1/2)+1/43 >
200
よって
このとき, ③ から k=-2
α-1=0 すなわち α=1
<指針
係数に虚数を含む方程式
★ の方針。
調べるときは, 実数解を
αなどとおいて進める。
A,Bが実数のとき
A+Bi=0
⇔A=0, B=0
実数 α に対して
(a + ²)² +²>0
であることから示しても
よい。
②について 練習 k を実数の定数, i=√-1 を虚数単位とする。 xの2次方程式
これは, 高次方程式 (α
の3次方程式)。
高次方程式の解法は,
p.101 以後を参照。
判別式が使える条件
2次方程式 ax2+bx+c=0の解の種類を判別するときは, 判別式D=62-4ac を利用して
考えるが,そのとき, 係数a,b,cが実数であるという条件を忘れてはいけない。
例えば, 方程式 ix²+x=0 に対し, 判別式を適用するとD=124・1・0=1>0であり,異な
る2つの実数解をもつことになる。 しかし, 方程式を解くとx=0, i で, 実数解と虚数解を
もつ。
75
42 (1+i)x2+(k+i)x+3-3ki=0が純虚数解をもつとき, kの値を求めよ。 [摂南大]
p.77 EX 28
2章
⑧ 2次方程式の解と判別式
1+i≠0ってなんでですか😭