3次方程式 $x^3+1=0$ を解き、$x = \text{アイ}, \frac{\text{ウ} \pm \sqrt{\text{エ}}i}{2}$ の形式で答えを求めます。

代数学三次方程式因数分解解の公式複素数
2025/8/4

1. 問題の内容

3次方程式 x3+1=0x^3+1=0 を解き、x=アイ,±i2x = \text{アイ}, \frac{\text{ウ} \pm \sqrt{\text{エ}}i}{2} の形式で答えを求めます。

2. 解き方の手順

x3+1=0x^3 + 1 = 0(x+1)(x2x+1)=0(x+1)(x^2 -x + 1) = 0 と因数分解できます。
したがって、x+1=0x+1=0 または x2x+1=0x^2-x+1=0 です。
x+1=0x+1=0 より、x=1x = -1 です。
x2x+1=0x^2-x+1=0 について、解の公式を用いると、
x=(1)±(1)24(1)(1)2(1)=1±142=1±32=1±3i2x = \frac{-(-1) \pm \sqrt{(-1)^2 - 4(1)(1)}}{2(1)} = \frac{1 \pm \sqrt{1-4}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{-3}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{3}i}{2} です。
したがって、解は x=1,1+3i2,13i2x = -1, \frac{1 + \sqrt{3}i}{2}, \frac{1 - \sqrt{3}i}{2} です。

3. 最終的な答え

アイ: -1
ウ: 1
エ: 3
したがって、x=1,1±3i2x = -1, \frac{1 \pm \sqrt{3}i}{2}

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