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

代数学三次方程式複素数因数定理二次方程式の解の公式
2025/4/5

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 = \text{チ}, \text{ツ} \pm \sqrt{\text{テ}}i の形で与えられます。

2. 解き方の手順

まず、整数解を探します。方程式の定数項は-6なので、解の候補は ±1,±2,±3,±6\pm 1, \pm 2, \pm 3, \pm 6 です。
x=1x=1 を代入すると、135(1)2+10(1)6=15+106=01^3 - 5(1)^2 + 10(1) - 6 = 1 - 5 + 10 - 6 = 0 となり、x=1x=1 は解の一つであることがわかります。
したがって、x35x2+10x6x^3 - 5x^2 + 10x - 6(x1)(x-1) で割り切れます。実際に割り算を行うと、
x35x2+10x6=(x1)(x24x+6)x^3 - 5x^2 + 10x - 6 = (x-1)(x^2 - 4x + 6)
となります。
次に、x24x+6=0x^2 - 4x + 6 = 0 の解を求めます。二次方程式の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
となります。
したがって、3つの解は x=1,2+2i,22ix = 1, 2 + \sqrt{2}i, 2 - \sqrt{2}i です。

3. 最終的な答え

チ = 1
ツ = 2
テ = 2
答え:x=1,2±2ix = 1, 2 \pm \sqrt{2}i

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