虚数係数の方程式が実数解をもつ条件(B)
★★★☆☆☆☆(共通テスト) / 作成者: shonan / 2026/10/24
🔁 類題: 虚数係数の方程式が実数解をもつ条件(A) (★★★☆☆☆☆(共通テスト))
問題
$a$ は実数とする.2 次方程式 $x^2+(a+i)x+2+2i=0$ が実数解をもつように $a$ の値を定め,そのときの解をすべて求めよ.
実数解を $x=\alpha$ とすると
\[ \alpha^2+(a+i)\alpha+2+2i=0 \quad\text{すなわち}\quad (\alpha^2+a\alpha+2)+(\alpha+2)i=0 \]
$\alpha,\ a$ は実数であるから
\[ \alpha^2+a\alpha+2=0,\qquad \alpha+2=0 \]
よって $\alpha=-2$ で,$4-2a+2=0$ より $a=3$
このとき方程式は $x^2+(3+i)x+2+2i=0$ で,$x=-2$ を解にもつ.左辺は
\[ x^2+(3+i)x+2+2i=(x+2)(x+1+i) \]
と因数分解できる(右辺を展開すると左辺に一致する).よって,もう 1 つの解は $x=-1-i$
したがって $a=3$,解は $x=-2,\ -1-i$
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