与えられた方程式 $0 = -100 + \frac{80}{1+r} + \frac{50}{(1+r)^2} + \frac{40}{(1+r)^3}$ を満たす $r$ の値を求める問題です。これは、投資の内部収益率(IRR)を計算する問題として解釈できます。

代数学方程式3次方程式数値解法内部収益率IRR
2025/5/15

1. 問題の内容

与えられた方程式 0=100+801+r+50(1+r)2+40(1+r)30 = -100 + \frac{80}{1+r} + \frac{50}{(1+r)^2} + \frac{40}{(1+r)^3} を満たす rr の値を求める問題です。これは、投資の内部収益率(IRR)を計算する問題として解釈できます。

2. 解き方の手順

この方程式は3次方程式であるため、解析的に解くのは難しいです。数値解法を用いて近似解を求める必要があります。
まず、x=11+rx = \frac{1}{1+r} と置換すると、方程式は次のようになります。
0=100+80x+50x2+40x30 = -100 + 80x + 50x^2 + 40x^3
もしくは、
40x3+50x2+80x100=040x^3 + 50x^2 + 80x - 100 = 0
4x3+5x2+8x10=04x^3 + 5x^2 + 8x - 10 = 0
この3次方程式の解を数値計算によって求めます。例えば、ニュートン法などの反復解法を利用します。近似解は、約x0.8048x \approx 0.8048となります。
次に、rr を求めるために、x=11+rx = \frac{1}{1+r}rr について解きます。
r=1x1r = \frac{1}{x} - 1

3. 最終的な答え

x0.8048x \approx 0.8048 を代入すると、
r10.804811.242510.2425r \approx \frac{1}{0.8048} - 1 \approx 1.2425 - 1 \approx 0.2425
したがって、r0.2425r \approx 0.2425 または r24.25%r \approx 24.25\% となります。
最終的な答え:r ≈ 0.2425

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