問題は3つの小問から構成されています。 * 問1: 2次方程式 $2x^2 - 4x + 3 = 0$ の2つの解を $\alpha, \beta$ とするとき、$\alpha + \beta$, $\alpha \beta$, $\alpha^2 + \beta^2$, $\alpha^3 + \beta^3$ の値を求める。 * 問2: 多項式 $x^3 + ax^2 - 5x + 3$ を $x + 2$ で割ったときの余りが $-7$ であるとき、$a$ の値を求める。 * 問3: 方程式 $2x^3 - x^2 - 6x + 8 = 0$ の解を求める。

代数学二次方程式解と係数の関係余りの定理三次方程式複素数
2025/8/13
はい、承知しました。画像の問題を解いていきます。

1. 問題の内容

問題は3つの小問から構成されています。
* 問1: 2次方程式 2x24x+3=02x^2 - 4x + 3 = 0 の2つの解を α,β\alpha, \beta とするとき、α+β\alpha + \beta, αβ\alpha \beta, α2+β2\alpha^2 + \beta^2, α3+β3\alpha^3 + \beta^3 の値を求める。
* 問2: 多項式 x3+ax25x+3x^3 + ax^2 - 5x + 3x+2x + 2 で割ったときの余りが 7-7 であるとき、aa の値を求める。
* 問3: 方程式 2x3x26x+8=02x^3 - x^2 - 6x + 8 = 0 の解を求める。

2. 解き方の手順

* 問1:
* 解と係数の関係より、α+β=42=2\alpha + \beta = -\frac{-4}{2} = 2αβ=32\alpha \beta = \frac{3}{2}
* α2+β2=(α+β)22αβ=22232=43=1\alpha^2 + \beta^2 = (\alpha + \beta)^2 - 2\alpha \beta = 2^2 - 2 \cdot \frac{3}{2} = 4 - 3 = 1
* α3+β3=(α+β)33αβ(α+β)=233322=89=1\alpha^3 + \beta^3 = (\alpha + \beta)^3 - 3\alpha \beta (\alpha + \beta) = 2^3 - 3 \cdot \frac{3}{2} \cdot 2 = 8 - 9 = -1
* 問2:
* 余りの定理より、P(x)=x3+ax25x+3P(x) = x^3 + ax^2 - 5x + 3x+2x + 2 で割った余りは P(2)P(-2)
* P(2)=(2)3+a(2)25(2)+3=8+4a+10+3=4a+5P(-2) = (-2)^3 + a(-2)^2 - 5(-2) + 3 = -8 + 4a + 10 + 3 = 4a + 5
* 4a+5=74a + 5 = -7 より、4a=124a = -12 なので、a=3a = -3
* 問3:
* P(x)=2x3x26x+8P(x) = 2x^3 - x^2 - 6x + 8 とおく。
* P(2)=2(2)3(2)26(2)+8=164+12+8=0P(-2) = 2(-2)^3 - (-2)^2 - 6(-2) + 8 = -16 - 4 + 12 + 8 = 0 より、x=2x = -2 は解である。
* 組み立て除法を行うと、2x3x26x+8=(x+2)(2x25x+4)2x^3 - x^2 - 6x + 8 = (x + 2)(2x^2 - 5x + 4)
* 2x25x+4=02x^2 - 5x + 4 = 0 の解は、x=5±(5)242422=5±25324=5±74=5±i74x = \frac{5 \pm \sqrt{(-5)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 4}}{2 \cdot 2} = \frac{5 \pm \sqrt{25 - 32}}{4} = \frac{5 \pm \sqrt{-7}}{4} = \frac{5 \pm i\sqrt{7}}{4}

3. 最終的な答え

* 問1: α+β=2\alpha + \beta = 2, αβ=32\alpha \beta = \frac{3}{2}, α2+β2=1\alpha^2 + \beta^2 = 1, α3+β3=1\alpha^3 + \beta^3 = -1
* 問2: a=3a = -3
* 問3: x=2,5+i74,5i74x = -2, \frac{5 + i\sqrt{7}}{4}, \frac{5 - i\sqrt{7}}{4}
問3について、複素数解は求めなくて良いという指示であれば、実数解のみを答えるべきです。その場合は、x=2x = -2 が答えとなります。
問題文に特に指示がない場合、通常は実数解のみを答えることが多いです。ここでは一応すべての解を記載しておきます。

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