中学3年数学 二次方程式の利用 確認問題3・解答
3、自然数が1つずつ書かれた4枚のカードA、B、C、Dがあります。カードBの数はAの数より2だけ大きく,カードCの数はカードBの数の2倍になり、カードDの数はカードCの数の2乗になります。また、この4枚のカードの数の和は118になります。このとき,次の問いに答えてください。
(1)カードAの数をχとして、数量の関係を二次方程式で表してください。
Aのカードをχしてその他のカードの関係を考えてみます。
A=χ
B=χ+2
C=2(χ+2)
D=(2χ+4)²
χ+(χ+2)+2(χ+2)+(2χ+4)²=118
A=χ
B=χ+2
C=2(χ+2)=2χ+4
D=(2χ+4)²
χ+(χ+2)+2(χ+2)+(2χ+4)²=118
答え χ+(χ+2)+2(χ+2)+(2χ+4)²=118
(2)方程式を解いて、カードAの数を求めてください。
χ+(χ+2)+2(χ+2)+(2χ+4)²=118
展開をします。
(a+b)²=a²+2ab+b²
(2χ+4)²=(2χ)²+2×2χ×4+4²
=4χ²+16χ+16
χ+χ+2+2χ+4+4χ²+16χ+16=118
4χ²+χ+χ+2χ+16χ+16+2+4=118
4χ²+20χ+22=118
4χ²+20χ+22ー118=0
4χ²+20χー96=0
4(χ²+5χー24)=0
両辺を4で割ります。
χ²+3χー24=0
χ²+3χー24 を因数分解します。
掛けてー24,足して5になる2つの数は
ー3×8=ー24、ー3+8=5
χ²+3χー24=(χー3)(χ+5)
(χー3)(χ+5)=0
A×B=0 ならば A=0 または B=0 になります。
(χー3)=0、(χ+5)=0
χ=3 、χ=ー5
*自然数は、正の整数になりますから、χ=ー5は成り立ちません!
答え χ=3
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