与えられた3次方程式 $a^3 - 2a^2 + 1 = 0$ を解く問題です。

代数学三次方程式因数分解解の公式二次方程式
2025/7/23

1. 問題の内容

与えられた3次方程式 a32a2+1=0a^3 - 2a^2 + 1 = 0 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、a=1a=1 がこの方程式の解であるかどうかを確認します。
a=1a=1 を代入すると、132(1)2+1=12+1=01^3 - 2(1)^2 + 1 = 1 - 2 + 1 = 0 となり、確かに a=1a=1 は解であることがわかります。
したがって、a1a-1a32a2+1a^3 - 2a^2 + 1 の因数です。
多項式除算または組立除法を使って、a32a2+1a^3 - 2a^2 + 1a1a-1 で割ります。
a32a2+1a^3 - 2a^2 + 1a1a-1 で割ると、
a2a1a^2 - a - 1 が得られます。
したがって、a32a2+1=(a1)(a2a1)=0a^3 - 2a^2 + 1 = (a-1)(a^2 - a - 1) = 0 と因数分解できます。
次に、a2a1=0a^2 - a - 1 = 0 を解きます。これは2次方程式なので、解の公式を使用します。
解の公式は、ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 の解が x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} で与えられるものです。
この場合、a=1a=1, b=1b=-1, c=1c=-1 なので、
a=(1)±(1)24(1)(1)2(1)=1±1+42=1±52a = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4(1)(-1)}}{2(1)} = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 4}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{5}}{2}
したがって、a=1+52a = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}a=152a = \frac{1 - \sqrt{5}}{2} が解になります。

3. 最終的な答え

与えられた3次方程式 a32a2+1=0a^3 - 2a^2 + 1 = 0 の解は、
a=1a = 1, a=1+52a = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}, a=152a = \frac{1 - \sqrt{5}}{2} です。

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