(1) 多項式 $P(x) = x^3 + 4x^2 + x - 6$ について、(ア) $x+1$ と (イ) $x+2$ がそれぞれ因数であるかどうかを調べる。 (2) 多項式 $P(x) = x^3 - 5x^2 + 7x - 3$ について、(ア) $x-1$ と (イ) $x+3$ がそれぞれ因数であるかどうかを調べる。

代数学因数定理多項式因数分解
2025/5/12
はい、承知いたしました。問題を解いていきます。

1. 問題の内容

(1) 多項式 P(x)=x3+4x2+x6P(x) = x^3 + 4x^2 + x - 6 について、(ア) x+1x+1 と (イ) x+2x+2 がそれぞれ因数であるかどうかを調べる。
(2) 多項式 P(x)=x35x2+7x3P(x) = x^3 - 5x^2 + 7x - 3 について、(ア) x1x-1 と (イ) x+3x+3 がそれぞれ因数であるかどうかを調べる。

2. 解き方の手順

因数定理を用いる。多項式 P(x)P(x)(xa)(x-a) を因数に持つための必要十分条件は P(a)=0P(a) = 0 である。
(1)
(ア) x+1x+1 が因数であるかどうかを調べる。a=1a = -1 の場合を考える。
P(1)=(1)3+4(1)2+(1)6=1+416=4P(-1) = (-1)^3 + 4(-1)^2 + (-1) - 6 = -1 + 4 - 1 - 6 = -4
P(1)0P(-1) \neq 0 であるから、x+1x+1 は因数ではない。
(イ) x+2x+2 が因数であるかどうかを調べる。a=2a = -2 の場合を考える。
P(2)=(2)3+4(2)2+(2)6=8+1626=0P(-2) = (-2)^3 + 4(-2)^2 + (-2) - 6 = -8 + 16 - 2 - 6 = 0
P(2)=0P(-2) = 0 であるから、x+2x+2 は因数である。
(2)
(ア) x1x-1 が因数であるかどうかを調べる。a=1a = 1 の場合を考える。
P(1)=(1)35(1)2+7(1)3=15+73=0P(1) = (1)^3 - 5(1)^2 + 7(1) - 3 = 1 - 5 + 7 - 3 = 0
P(1)=0P(1) = 0 であるから、x1x-1 は因数である。
(イ) x+3x+3 が因数であるかどうかを調べる。a=3a = -3 の場合を考える。
P(3)=(3)35(3)2+7(3)3=2745213=96P(-3) = (-3)^3 - 5(-3)^2 + 7(-3) - 3 = -27 - 45 - 21 - 3 = -96
P(3)0P(-3) \neq 0 であるから、x+3x+3 は因数ではない。

3. 最終的な答え

(1)
(ア) x+1x+1 は因数ではない。
(イ) x+2x+2 は因数である。
(2)
(ア) x1x-1 は因数である。
(イ) x+3x+3 は因数ではない。

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