多項式$P(x)$を$x-2$で割ったときの余りが8、$x+3$で割ったときの余りが-7であるとき、$P(x)$を$(x-2)(x+3)$で割ったときの余りを求める問題です。

代数学多項式剰余の定理連立方程式
2025/4/8

1. 問題の内容

多項式P(x)P(x)x2x-2で割ったときの余りが8、x+3x+3で割ったときの余りが-7であるとき、P(x)P(x)(x2)(x+3)(x-2)(x+3)で割ったときの余りを求める問題です。

2. 解き方の手順

余りの定理より、P(2)=8P(2) = 8P(3)=7P(-3) = -7が成り立ちます。
P(x)P(x)(x2)(x+3)(x-2)(x+3)で割ったときの余りは、1次以下の多項式であるため、ax+bax+bとおくことができます。
このとき、P(x)P(x)
P(x)=(x2)(x+3)Q(x)+ax+bP(x) = (x-2)(x+3)Q(x) + ax + b
と表すことができます。ここで、Q(x)Q(x)は商です。
x=2x=2を代入すると、
P(2)=(22)(2+3)Q(2)+2a+b=2a+b=8P(2) = (2-2)(2+3)Q(2) + 2a + b = 2a + b = 8
x=3x=-3を代入すると、
P(3)=(32)(3+3)Q(3)3a+b=3a+b=7P(-3) = (-3-2)(-3+3)Q(-3) - 3a + b = -3a + b = -7
この2つの式からaabbを求めます。
連立方程式
\begin{cases}
2a + b = 8 \\
-3a + b = -7
\end{cases}
を解きます。上の式から下の式を引くと、
5a=155a = 15
よって、a=3a = 3
これを2a+b=82a + b = 8に代入すると、2(3)+b=82(3) + b = 8よりb=2b = 2
したがって、求める余りは3x+23x+2となります。

3. 最終的な答え

3x+23x+2

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