与えられた3次方程式 $x^3 + 1 = 0$ を解き、$x$ の値を求める問題です。

代数学3次方程式因数分解解の公式複素数
2025/6/29

1. 問題の内容

与えられた3次方程式 x3+1=0x^3 + 1 = 0 を解き、xx の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、x3+1=0x^3 + 1 = 0 を因数分解します。
x3+1x^3 + 1 は、a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2) の公式を利用して因数分解できます。
この場合、a=xa = xb=1b = 1 なので、
x3+1=(x+1)(x2x+1)=0x^3 + 1 = (x+1)(x^2 - x + 1) = 0
となります。
したがって、x+1=0x+1 = 0 または x2x+1=0x^2 - x + 1 = 0 となります。
x+1=0x + 1 = 0 より、x=1x = -1 が解の一つです。
次に、x2x+1=0x^2 - x + 1 = 0 を解きます。
これは2次方程式なので、解の公式を使います。
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
この場合、a=1a = 1b=1b = -1c=1c = 1 なので、
x=(1)±(1)24(1)(1)2(1)=1±142=1±32=1±i32x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4(1)(1)}}{2(1)} = \frac{1 \pm \sqrt{1 - 4}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{-3}}{2} = \frac{1 \pm i\sqrt{3}}{2}
となります。
したがって、この方程式の解は、x=1x = -1, x=1+i32x = \frac{1 + i\sqrt{3}}{2}, x=1i32x = \frac{1 - i\sqrt{3}}{2} です。

3. 最終的な答え

x=1,1+i32,1i32x = -1, \frac{1 + i\sqrt{3}}{2}, \frac{1 - i\sqrt{3}}{2}

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