$A^2 - B^2$ を $A^3 - B^3$ で割った値が $\frac{3}{119}$ であり、$A + B = 51$ かつ $A \ge B$ であるとき、$A$ と $B$ の値をそれぞれ求める問題です。

代数学因数分解二次方程式連立方程式代数
2025/4/9

1. 問題の内容

A2B2A^2 - B^2A3B3A^3 - B^3 で割った値が 3119\frac{3}{119} であり、A+B=51A + B = 51 かつ ABA \ge B であるとき、AABB の値をそれぞれ求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、A2B2A^2 - B^2A3B3A^3 - B^3 を因数分解します。
A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A+B)(A-B)
A3B3=(AB)(A2+AB+B2)A^3 - B^3 = (A-B)(A^2 + AB + B^2)
与えられた式 A2B2A3B3=3119\frac{A^2 - B^2}{A^3 - B^3} = \frac{3}{119} に、これらの因数分解した式を代入すると、
(A+B)(AB)(AB)(A2+AB+B2)=3119\frac{(A+B)(A-B)}{(A-B)(A^2 + AB + B^2)} = \frac{3}{119}
ABA \neq B と仮定すれば、ABA-B で約分できるので、
A+BA2+AB+B2=3119\frac{A+B}{A^2 + AB + B^2} = \frac{3}{119}
A+B=51A + B = 51 であることを利用すると、
51A2+AB+B2=3119\frac{51}{A^2 + AB + B^2} = \frac{3}{119}
A2+AB+B2=51×1193=17×119=2023A^2 + AB + B^2 = \frac{51 \times 119}{3} = 17 \times 119 = 2023
ここで、A+B=51A+B=51 なので、B=51AB=51-A となります。これを A2+AB+B2=2023A^2 + AB + B^2 = 2023 に代入します。
A2+A(51A)+(51A)2=2023A^2 + A(51-A) + (51-A)^2 = 2023
A2+51AA2+512102A+A2=2023A^2 + 51A - A^2 + 51^2 - 102A + A^2 = 2023
A251A+2601=2023A^2 - 51A + 2601 = 2023
A251A+578=0A^2 - 51A + 578 = 0
この二次方程式を解の公式で解きます。
A=(51)±(51)24(1)(578)2(1)A = \frac{-(-51) \pm \sqrt{(-51)^2 - 4(1)(578)}}{2(1)}
A=51±260123122A = \frac{51 \pm \sqrt{2601 - 2312}}{2}
A=51±2892A = \frac{51 \pm \sqrt{289}}{2}
A=51±172A = \frac{51 \pm 17}{2}
A=51+172=682=34A = \frac{51 + 17}{2} = \frac{68}{2} = 34 または A=51172=342=17A = \frac{51 - 17}{2} = \frac{34}{2} = 17
A=34A = 34 のとき、B=5134=17B = 51 - 34 = 17
A=17A = 17 のとき、B=5117=34B = 51 - 17 = 34
ABA \ge B という条件から、A=34,B=17A = 34, B = 17

3. 最終的な答え

A=34,B=17A = 34, B = 17

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