与えられた等式 $2x^3 - 3x^2 + ax + b = (x+c)^2(dx+1)$ において、$c=1$ が与えられている。$a$, $b$, $d$ の値を求める。

代数学多項式因数分解係数比較方程式
2025/7/23

1. 問題の内容

与えられた等式 2x33x2+ax+b=(x+c)2(dx+1)2x^3 - 3x^2 + ax + b = (x+c)^2(dx+1) において、c=1c=1 が与えられている。aa, bb, dd の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、c=1c=1 を与式に代入する。
2x33x2+ax+b=(x+1)2(dx+1)2x^3 - 3x^2 + ax + b = (x+1)^2(dx+1)
(x+1)2(x+1)^2 を展開する。
(x+1)2=x2+2x+1(x+1)^2 = x^2 + 2x + 1
これを元の式に代入する。
2x33x2+ax+b=(x2+2x+1)(dx+1)2x^3 - 3x^2 + ax + b = (x^2 + 2x + 1)(dx+1)
右辺を展開する。
(x2+2x+1)(dx+1)=dx3+x2+2dx2+2x+dx+1=dx3+(1+2d)x2+(2+d)x+1(x^2 + 2x + 1)(dx+1) = dx^3 + x^2 + 2dx^2 + 2x + dx + 1 = dx^3 + (1+2d)x^2 + (2+d)x + 1
これで、以下の等式が得られた。
2x33x2+ax+b=dx3+(1+2d)x2+(2+d)x+12x^3 - 3x^2 + ax + b = dx^3 + (1+2d)x^2 + (2+d)x + 1
両辺の係数を比較する。
x3x^3 の係数: 2=d2 = d
x2x^2 の係数: 3=1+2d-3 = 1+2d
xx の係数: a=2+da = 2+d
定数項: b=1b = 1
d=2d=2 であるから、1+2d=1+2(2)=1+4=51+2d = 1 + 2(2) = 1 + 4 = 5。これは 3-3 と矛盾するため、問題に誤りがあるか、もしくは c=1c=1 の情報が誤りである可能性がある。
しかし、d=2d=2 を受け入れて先に進む。
a=2+d=2+2=4a = 2+d = 2+2 = 4
b=1b=1

3. 最終的な答え

もし問題に誤りがなければ、a=4a=4, b=1b=1, d=2d=2 となる。
ただし、x2x^2 の係数を比較した際に矛盾が生じるため、この答えは正しくない可能性がある。
d=2d=21+2d=31+2d=-3 に代入すると、1+2(2)=531+2(2) = 5 \ne -3 となり、x2x^2の係数が一致しない。
もし問題が正しければ、dd の値は 3=1+2d-3 = 1 + 2d より 2d=42d = -4、すなわち d=2d=-2 となるはずである。
この場合、a=2+d=2+(2)=0a = 2+d = 2+(-2) = 0 となり、b=1b=1 である。
したがって、d=2,a=0,b=1d=-2, a=0, b=1
最終的な答え: a=0a=0, b=1b=1, d=2d=-2

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