与えられた3次方程式 $x^3 - 27 = 0$ を解きます。

代数学3次方程式因数分解複素数解の公式
2025/8/4

1. 問題の内容

与えられた3次方程式 x327=0x^3 - 27 = 0 を解きます。

2. 解き方の手順

まず、方程式を x3=27x^3 = 27 と変形します。
これは x3=33x^3 = 3^3 と書けます。
実数解の一つは x=3x = 3 です。
次に、因数分解を行います。x327=0x^3 - 27 = 0(x3)(x2+3x+9)=0(x - 3)(x^2 + 3x + 9) = 0 と因数分解できます。
したがって、x3=0x-3 = 0 または x2+3x+9=0x^2 + 3x + 9 = 0 です。
x3=0x-3 = 0 から x=3x = 3 が得られます。
x2+3x+9=0x^2 + 3x + 9 = 0 を解くために、二次方程式の解の公式を使います。
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
ここで、a=1a=1, b=3b=3, c=9c=9 です。
x=3±3241921=3±9362=3±272=3±332=3±3i32x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 1 \cdot 9}}{2 \cdot 1} = \frac{-3 \pm \sqrt{9 - 36}}{2} = \frac{-3 \pm \sqrt{-27}}{2} = \frac{-3 \pm 3\sqrt{-3}}{2} = \frac{-3 \pm 3i\sqrt{3}}{2}
したがって、解は x=3,3+3i32,33i32x = 3, \frac{-3 + 3i\sqrt{3}}{2}, \frac{-3 - 3i\sqrt{3}}{2} です。

3. 最終的な答え

x=3,3±33i2x = 3, \frac{-3 \pm 3\sqrt{3}i}{2}
選択肢の中から対応するものを探すと、5番が正解となります。
答え: 5

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