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重要 例題 43
虚数を係数とする 2次方程式
00000
xの方程式(1+i)x2+(k+i)x+3+3ki=0 が実数解をもつように,実数k
の値を定めよ。また,その実数解を求めよ。
CHART & SOLUTION
2次方程式の解の判別
判別式は係数が実数のときに限る
(C)
基本 38
2章
DOから求めようとするのは完全な誤り (下の INFORMATION 参照)。
実数解をαとすると (1 + i)a2+(k+i)a+3+3ki=0
この左辺をa+bi (a, b は実数) の形に変形すれば, 複素数の相等により
a=0,b=0α, kの連立方程式が得られる。
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2次方程式の解と判別式
解答
(-8) S
方程式の実数解をα とすると
(1+i)a2+(k+i)a+3+3ki=0
整理して
(a2+ka+3)+(a2+α+3k)i = 0
α, kは実数であるから, a2+kα+3,a2+α+3kも実数
①よって大]
a2+ka+3=0
......
①
a2+α+3k=0
②
①-② から
ゆえに
(k-1)a-3(k-1)=0
(k-1)(a-3)=0
よって
k=1 a=3&c 0=(-a)+x(E-
[1] k=1 のとき
① ② はともに α+α+3=0 となる。
これを満たす実数αは存在しないから, 不適。
[2] α=3 のとき
①,②はともに 12+3k=0 となる。
(
x=α を代入する。
a+bi=0 の形に整理。
この断り書きは重要。
素数の相等。
α 2 を消去。
消去すると
α-2α²-9=0 が得られ,
因数定理 (p.87 基本事項 2 )
を利用すれば解くことがで
きる。
←D=1°-4・1・3=-11 < 0
| 1:32+3k+3=0
②:32+3+3k=0
ゆえに k=-4
[1], [2] から 求めるkの値は
k=-4
実数解は
x=3