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Algebra · real student question

x について解け:(x − 0.16)x = 16.5。

Question

xx について解け。

(x−0.16)x=16.5(x-0.16)x=16.5

Step-by-step solution

  1. 展開して標準形にする。 積がゼロでない数に等しい場合、積がゼロになる条件は使えないので、展開してまとめる:

    x2−0.16x=16.5⟹x2−0.16x−16.5=0x^2-0.16x=16.5\qquad\Longrightarrow\qquad x^2-0.16x-16.5=0

  2. 係数を特定して方法を選ぶ。 a=1a=1、b=−0.16b=-0.16、c=−16.5c=-16.5 である。小数のせいで簡単な因数分解は望めないので、解の公式を使う。

  3. 判別式を丁寧に計算する。

    Δ=b2−4ac=(−0.16)2−4(1)(−16.5)=0.0256+66=66.0256\Delta=b^2-4ac=(-0.16)^2-4(1)(-16.5)=0.0256+66=66.0256

    c<0c<0 のときの −4ac-4ac にある 2 つのマイナスが合わさって 6666 を足すことになる——よくある符号の取り違えである。Δ>0\Delta>0 なので相異なる 2 つの実数解がある。

  4. 平方根をとって 2 つの解を用意する。

    66.0256=8.12561\sqrt{66.0256}=8.12561

    x=0.16±8.125612x=\frac{0.16\pm8.12561}{2}

    66.0256\sqrt{66.0256} は 66=8.1240\sqrt{66}=8.1240 をごくわずかに上回るだけである——0.02560.0256 はほとんど効いていない。

  5. 2 つの解を評価する。

    x1=0.16+8.12561382=8.28561382=4.1428069≈4.143x_1=\frac{0.16+8.1256138}{2}=\frac{8.2856138}{2}=4.1428069\approx4.143

    x2=0.16−8.12561382=−7.96561382=−3.9828069≈−3.983x_2=\frac{0.16-8.1256138}{2}=\frac{-7.9656138}{2}=-3.9828069\approx-3.983

    一方が正、もう一方が負である——2 解の積が c/a=−16.5<0c/a=-16.5<0 なので、予想どおりである。

  6. 両方を元の方程式で検証する。 x1x_1 では (4.1428069−0.16)(4.1428069)=3.9828069×4.1428069=16.4999999(4.1428069-0.16)(4.1428069)=3.9828069\times4.1428069=16.4999999 ✓。x2x_2 では (−3.9828069−0.16)(−3.9828069)=(−4.1428069)(−3.9828069)=16.4999999(-3.9828069-0.16)(-3.9828069)=(-4.1428069)(-3.9828069)=16.4999999 ✓。また 2 解の和は 0.16=−b/a0.16=-b/a ✓。

Answer

x=0.16±66.02562,x≈4.143 または x≈−3.983x=\frac{0.16\pm\sqrt{66.0256}}{2},\qquad x\approx 4.143\ \text{または}\ x\approx -3.983

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