$x=2$ が方程式 $x^3 + ax^2 - x - 6 = 0$ の解であるとき、実数 $a$ の値と他の解を求めます。

代数学三次方程式因数分解解の公式複素数
2025/7/1

1. 問題の内容

x=2x=2 が方程式 x3+ax2x6=0x^3 + ax^2 - x - 6 = 0 の解であるとき、実数 aa の値と他の解を求めます。

2. 解き方の手順

(1) x=2x=2 が解であることから、x=2x=2 を方程式に代入して aa の値を求めます。
23+a2226=02^3 + a \cdot 2^2 - 2 - 6 = 0
8+4a26=08 + 4a - 2 - 6 = 0
4a=04a = 0
a=0a = 0
(2) 求めた aa の値を方程式に代入し、方程式を解きます。
x3+0x2x6=0x^3 + 0 \cdot x^2 - x - 6 = 0
x3x6=0x^3 - x - 6 = 0
x=2x=2 が解の一つなので、x3x6x^3 - x - 6(x2)(x-2) を因数に持ちます。組立除法を使って因数分解します。
```
1 0 -1 -6
2 | 2 4 6
----------------
1 2 3 0
```
よって、 x3x6=(x2)(x2+2x+3)=0x^3 - x - 6 = (x-2)(x^2 + 2x + 3) = 0 となります。
(3) x2+2x+3=0x^2 + 2x + 3 = 0 を解きます。解の公式より、
x=2±2241321=2±4122=2±82=2±2i22=1±i2x = \frac{-2 \pm \sqrt{2^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3}}{2 \cdot 1} = \frac{-2 \pm \sqrt{4 - 12}}{2} = \frac{-2 \pm \sqrt{-8}}{2} = \frac{-2 \pm 2i\sqrt{2}}{2} = -1 \pm i\sqrt{2}
したがって、他の解は 1+i2-1 + i\sqrt{2}1i2-1 - i\sqrt{2} です。

3. 最終的な答え

a=0a = 0
他の解は x=1+i2,1i2x = -1 + i\sqrt{2}, -1 - i\sqrt{2}