3次方程式 $x^3 - 5x^2 + 10x - 6 = 0$ の解を求める問題です。解は $x = チ, ツ \pm \sqrt{テ}i$ の形で与えられています。

代数学三次方程式解の公式因数分解複素数
2025/7/31

1. 問題の内容

3次方程式 x35x2+10x6=0x^3 - 5x^2 + 10x - 6 = 0 の解を求める問題です。解は x=,±ix = チ, ツ \pm \sqrt{テ}i の形で与えられています。

2. 解き方の手順

まず、x=1x = 1 を方程式に代入してみます。
135(12)+10(1)6=15+106=01^3 - 5(1^2) + 10(1) - 6 = 1 - 5 + 10 - 6 = 0
よって、x=1x = 1 はこの方程式の解の一つです。したがって、方程式は (x1)(x - 1) を因数に持ちます。
x35x2+10x6x^3 - 5x^2 + 10x - 6(x1)(x - 1) で割ります。
\begin{array}{c|cccc}
& x^2 & -4x & +6 \\
\hline
x-1 & x^3 & -5x^2 & +10x & -6 \\
& x^3 & -x^2 \\
\hline
& & -4x^2 & +10x \\
& & -4x^2 & +4x \\
\hline
& & & 6x & -6 \\
& & & 6x & -6 \\
\hline
& & & & 0
\end{array}
よって、x35x2+10x6=(x1)(x24x+6)x^3 - 5x^2 + 10x - 6 = (x - 1)(x^2 - 4x + 6) と因数分解できます。
次に、x24x+6=0x^2 - 4x + 6 = 0 を解きます。解の公式を用いると、
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、方程式の解は x=1,2+2i,22ix = 1, 2 + \sqrt{2}i, 2 - \sqrt{2}i です。
問題の形式に合わせると、x=1,2±2ix = 1, 2 \pm \sqrt{2}i となります。

3. 最終的な答え

チ:1
ツ:2
テ:2

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