3つの実数が等比数列をなしており、それらの和が15、積が-1000であるとき、これらの3つの実数を求める問題です。

代数学等比数列方程式二次方程式解の公式
2025/5/14

1. 問題の内容

3つの実数が等比数列をなしており、それらの和が15、積が-1000であるとき、これらの3つの実数を求める問題です。

2. 解き方の手順

3つの実数を a,ar,ar2a, ar, ar^2 とおきます。ここで、rrは公比です。
問題文より、
a+ar+ar2=15a + ar + ar^2 = 15 ...(1)
aarar2=1000a \cdot ar \cdot ar^2 = -1000 ...(2)
式(2)より、
a3r3=1000a^3r^3 = -1000
(ar)3=(10)3(ar)^3 = (-10)^3
ar=10ar = -10 ...(3)
式(3)を式(1)に代入すると、
a+ar+ar2=15a + ar + ar^2 = 15
a+ar+(ar)r=15a + ar + (ar)r = 15
a1010r=15a - 10 - 10r = 15
a=25+10ra = 25 + 10r ...(4)
式(4)を式(3)に代入すると、
(25+10r)r=10(25 + 10r)r = -10
10r2+25r+10=010r^2 + 25r + 10 = 0
2r2+5r+2=02r^2 + 5r + 2 = 0
(2r+1)(r+2)=0(2r + 1)(r + 2) = 0
したがって、r=12r = -\frac{1}{2} または r=2r = -2
r=12r = -\frac{1}{2}のとき、
a=25+10(12)=255=20a = 25 + 10 \cdot (-\frac{1}{2}) = 25 - 5 = 20
したがって、3つの実数は 20,20(12),20(12)220, 20 \cdot (-\frac{1}{2}), 20 \cdot (-\frac{1}{2})^2 つまり、20,10,520, -10, 5
r=2r = -2のとき、
a=25+10(2)=2520=5a = 25 + 10 \cdot (-2) = 25 - 20 = 5
したがって、3つの実数は 5,5(2),5(2)25, 5 \cdot (-2), 5 \cdot (-2)^2 つまり、5,10,205, -10, 20

3. 最終的な答え

求める3つの実数は、5,10,205, -10, 20