与えられた3次方程式 $x^3 - 7x^2 + 6 = 0$ を解く問題です。

代数学三次方程式因数分解解の公式二次方程式
2025/5/19

1. 問題の内容

与えられた3次方程式 x37x2+6=0x^3 - 7x^2 + 6 = 0 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、方程式の解を1つ見つけます。xx に様々な値を代入して、方程式が成り立つかどうかを試します。
x=1x = 1 を代入すると、
137(1)2+6=17+6=01^3 - 7(1)^2 + 6 = 1 - 7 + 6 = 0
となるので、x=1x = 1 は方程式の解の1つです。
したがって、x1x - 1x37x2+6x^3 - 7x^2 + 6 の因数となります。多項式を x1x - 1 で割ることで、残りの因数を見つけます。
x37x2+6x^3 - 7x^2 + 6x1x - 1 で割ると、
\begin{array}{c|cccc}
\multicolumn{2}{r}{x^2} & -6x & -6 \\
\cline{2-5}
x-1 & x^3 & -7x^2 & & +6 \\
\multicolumn{2}{r}{x^3} & -x^2 \\
\cline{2-3}
\multicolumn{2}{r}{0} & -6x^2 & \\
\multicolumn{2}{r}{} & -6x^2 & +6x \\
\cline{3-4}
\multicolumn{2}{r}{} & 0 & -6x & +6 \\
\multicolumn{2}{r}{} & & -6x & +6 \\
\cline{4-5}
\multicolumn{2}{r}{} & & 0 & 0 \\
\end{array}
したがって、x37x2+6=(x1)(x26x6)x^3 - 7x^2 + 6 = (x - 1)(x^2 - 6x - 6) と因数分解できます。
次に、x26x6=0x^2 - 6x - 6 = 0 を解きます。これは二次方程式なので、解の公式を使います。
解の公式は、二次方程式 ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 に対して、
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
今回の場合は、a=1a = 1, b=6b = -6, c=6c = -6 なので、
x=(6)±(6)24(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、x=3+15x = 3 + \sqrt{15}x=315x = 3 - \sqrt{15} が解です。

3. 最終的な答え

与えられた3次方程式の解は、
x=1x = 1, x=3+15x = 3 + \sqrt{15}, x=315x = 3 - \sqrt{15}
です。

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