3次方程式 $x^3 + 7x^2 - 6 = 0$ を解きます。

代数学方程式3次方程式因数定理多項式の割り算二次方程式解の公式
2025/5/12

1. 問題の内容

3次方程式 x3+7x26=0x^3 + 7x^2 - 6 = 0 を解きます。

2. 解き方の手順

(1) 因数定理を用いて、方程式の解を一つ見つけます。
x=1x=1 を代入すると、13+7(12)6=1+76=201^3 + 7(1^2) - 6 = 1 + 7 - 6 = 2 \neq 0 なので、x=1x=1 は解ではありません。
x=1x=-1 を代入すると,(1)3+7(1)26=1+76=0(-1)^3 + 7(-1)^2 - 6 = -1 + 7 - 6 = 0 なので、x=1x=-1 は解です。
したがって、x+1x+1x3+7x26x^3 + 7x^2 - 6 の因数です。
(2) 多項式の割り算を行います。x3+7x26x^3 + 7x^2 - 6x+1x+1 で割ります。
```
x^2 + 6x - 6
x+1 | x^3 + 7x^2 + 0x - 6
x^3 + x^2
------------
6x^2 + 0x
6x^2 + 6x
------------
-6x - 6
-6x - 6
------------
0
```
よって、 x3+7x26=(x+1)(x2+6x6)x^3 + 7x^2 - 6 = (x+1)(x^2 + 6x - 6) と因数分解できます。
(3) 2次方程式 x2+6x6=0x^2 + 6x - 6 = 0 を解きます。
解の公式 x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} を使います。
a=1,b=6,c=6a=1, b=6, c=-6 なので、
x=6±624(1)(6)2(1)=6±36+242=6±602=6±2152=3±15x = \frac{-6 \pm \sqrt{6^2 - 4(1)(-6)}}{2(1)} = \frac{-6 \pm \sqrt{36 + 24}}{2} = \frac{-6 \pm \sqrt{60}}{2} = \frac{-6 \pm 2\sqrt{15}}{2} = -3 \pm \sqrt{15}
したがって、x2+6x6=0x^2 + 6x - 6 = 0 の解は x=3+15x = -3 + \sqrt{15}x=315x = -3 - \sqrt{15} です。
(4) x3+7x26=0x^3 + 7x^2 - 6 = 0 の解は x=1,3+15,315x = -1, -3 + \sqrt{15}, -3 - \sqrt{15} です。

3. 最終的な答え

x=1,3+15,315x = -1, -3 + \sqrt{15}, -3 - \sqrt{15}