与えられた4つの方程式の解を求める問題です。 (1) $x^3 - x^2 - 12x = 0$ (2) $x^3 - 64 = 0$ (3) $x^4 - 5x^2 + 4 = 0$ (4) $x^3 - x^2 + x - 1 = 0$

代数学方程式三次方程式四次方程式因数分解解の公式複素数
2025/7/21
はい、承知いたしました。画像に写っている数学の問題を解きます。

1. 問題の内容

与えられた4つの方程式の解を求める問題です。
(1) x3x212x=0x^3 - x^2 - 12x = 0
(2) x364=0x^3 - 64 = 0
(3) x45x2+4=0x^4 - 5x^2 + 4 = 0
(4) x3x2+x1=0x^3 - x^2 + x - 1 = 0

2. 解き方の手順

(1)
x3x212x=0x^3 - x^2 - 12x = 0
x(x2x12)=0x(x^2 - x - 12) = 0
x(x4)(x+3)=0x(x - 4)(x + 3) = 0
よって、x=0,4,3x = 0, 4, -3
したがって、アは0、イは4、ウは-3。x=(x = -(),(), (),(), ()の順番に注意して代入すると、)の順番に注意して代入すると、x = -0, 4, -3$なのでア=0, イ=4, ウ=-3。
(2)
x364=0x^3 - 64 = 0
x3=64x^3 = 64
x=643=4x = \sqrt[3]{64} = 4 (実数解)
x364=(x4)(x2+4x+16)=0x^3 - 64 = (x - 4)(x^2 + 4x + 16) = 0
x2+4x+16=0x^2 + 4x + 16 = 0を解くと、x=4±4241162=4±16642=4±482=4±43i2=2±23ix = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4 \cdot 1 \cdot 16}}{2} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 64}}{2} = \frac{-4 \pm \sqrt{-48}}{2} = \frac{-4 \pm 4\sqrt{3}i}{2} = -2 \pm 2\sqrt{3}i
したがって、エは2、オは2、カは3、キは4。x=(x = -()±() \pm (\sqrt{}i),(i), ()の順番に注意して代入すると、)の順番に注意して代入すると、x = -2 \pm 2\sqrt{3}i, 4$なので、エ=2、オ=2、カ=3、キ=4。
(3)
x45x2+4=0x^4 - 5x^2 + 4 = 0
y=x2y = x^2とおくと、y25y+4=0y^2 - 5y + 4 = 0
(y1)(y4)=0(y - 1)(y - 4) = 0
y=1,4y = 1, 4
x2=1x=±1x^2 = 1 \Rightarrow x = \pm 1
x2=4x=±2x^2 = 4 \Rightarrow x = \pm 2
したがって、クは1、ケは2。x=±(x = \pm (),±(), \pm ()の順番に注意して代入すると、)の順番に注意して代入すると、x = \pm 1, \pm 2$なので、ク=1、ケ=2。
(4)
x3x2+x1=0x^3 - x^2 + x - 1 = 0
x2(x1)+(x1)=0x^2(x - 1) + (x - 1) = 0
(x2+1)(x1)=0(x^2 + 1)(x - 1) = 0
x1=0x=1x - 1 = 0 \Rightarrow x = 1
x2+1=0x2=1x=±ix^2 + 1 = 0 \Rightarrow x^2 = -1 \Rightarrow x = \pm i
したがって、コは1、カは1。x=(x = (),±(), \pm ()の順番に注意して代入すると、)の順番に注意して代入すると、x = 1, \pm i$なので、コ=1、カ=1。

3. 最終的な答え

(1) ア: 0, イ: 4, ウ: -3
(2) エ: 2, オ: 2, カ: 3, キ: 4
(3) ク: 1, ケ: 2
(4) コ: 1, カ: 1

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