二次方程式において複素数の2重解は存在しますか?
ベストアンサー
私も全く同じ問いを以前考えたことがあります。
先に、細かい点で申し訳ないのですが質問文を修正させてください。質問の意図は「などの実数の重解は存在するが、やといった『虚数』を重解に持つ2次方程式は存在するか」ということだと思います。(実数は複素数の範囲に含まれるので、この質問だと複素数であればなんでもOK、つまり実数でもいいということになってしまいます)。ですからそのような意図であれば質問文として「〜〜 虚数の重解は存在しますか」が適当です。
回答です。
整数係数であれば存在しません。
2次方程式の解の公式をよくみてください。
2次方程式の解として虚数が出てくるのはどんなときでしたか?
判別式 が負になったときでしたね。
解の公式にはという部分がありますから、がでない限り、ここで2つの異なる解が生まれてしまいます。
よって整数係数の2次方程式に虚数の重解は存在しません。
ですが、係数が複素数の範囲であれば話は別です。 を解に持つ2次方程式の作り方は簡単で、
という2次方程式を作れば良いですね。それではを重解にもつ2次方程式を作ってみましょう(スクロールする前に手を動かしてみてください)
が重解ですから、
とすれば良いですね。展開してやると
となって係数に虚数があらわれました。
まとめです。
整数係数の2次方程式では虚数の重解は存在しません(実は3次以上でも同様です)。
複素数係数では虚数を重解に持つような2次方程式も作ることができます。
最後に練習問題です。ご査収ください
を重解にもつ2次方程式を一つ作れ。
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そのほかの回答(1件)
実数係数の二次方程式においては、虚数の重解は存在しません。(ちなみに質問の意図とは逸れますが、実数も複素数です)
判別式 の符号によって、
と判別できます。しかし、係数が複素数の二次方程式には虚数の重解も存在します。
簡単な例だと、
のようなものが挙げられます。
質問者からのお礼コメント
疑問が晴れましたありがとうございます😭😭