3次方程式 $x^3 - 5x^2 + 10x - 6 = 0$ の解を求め、$x = \text{チ}, \text{ツ} \pm \sqrt{\text{テ}}i$ の形式で表す。

代数学3次方程式解の公式複素数因数分解
2025/4/4

1. 問題の内容

3次方程式 x35x2+10x6=0x^3 - 5x^2 + 10x - 6 = 0 の解を求め、x=,±ix = \text{チ}, \text{ツ} \pm \sqrt{\text{テ}}i の形式で表す。

2. 解き方の手順

まず、x=1x=1 を代入してみると、
135(1)2+10(1)6=15+106=01^3 - 5(1)^2 + 10(1) - 6 = 1 - 5 + 10 - 6 = 0
となるため、x=1x=1 は解の一つである。
よって、x35x2+10x6x^3 - 5x^2 + 10x - 6(x1)(x-1) を因数に持つ。
組み立て除法または筆算で x35x2+10x6x^3 - 5x^2 + 10x - 6(x1)(x-1) で割ると、
x35x2+10x6=(x1)(x24x+6)x^3 - 5x^2 + 10x - 6 = (x-1)(x^2 - 4x + 6)
となる。
したがって、与えられた方程式は
(x1)(x24x+6)=0(x-1)(x^2 - 4x + 6) = 0
と変形できる。
x=1x=1 以外の解は、x24x+6=0x^2 - 4x + 6 = 0 の解である。
この2次方程式を解の公式を使って解くと、
x=(4)±(4)24(1)(6)2(1)=4±16242=4±82=4±22i2=2±2ix = \frac{-(-4) \pm \sqrt{(-4)^2 - 4(1)(6)}}{2(1)} = \frac{4 \pm \sqrt{16 - 24}}{2} = \frac{4 \pm \sqrt{-8}}{2} = \frac{4 \pm 2\sqrt{2}i}{2} = 2 \pm \sqrt{2}i
したがって、解は x=1,2±2ix = 1, 2 \pm \sqrt{2}i である。

3. 最終的な答え

チ = 1
ツ = 2
テ = 2

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