与えられた等式 $x^3 + ax - 1 = (x^2 - bx)(x+2) + 6x + c$ が $x$ についての恒等式となるように、定数 $a, b, c$ の値を求める問題です。

代数学恒等式多項式連立方程式係数比較
2025/6/1

1. 問題の内容

与えられた等式 x3+ax1=(x2bx)(x+2)+6x+cx^3 + ax - 1 = (x^2 - bx)(x+2) + 6x + cxx についての恒等式となるように、定数 a,b,ca, b, c の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、右辺を展開します。
\begin{align*}
(x^2 - bx)(x+2) + 6x + c &= x^3 + 2x^2 - bx^2 - 2bx + 6x + c \\
&= x^3 + (2-b)x^2 + (6-2b)x + c
\end{align*}
したがって、与えられた等式は
x3+ax1=x3+(2b)x2+(62b)x+cx^3 + ax - 1 = x^3 + (2-b)x^2 + (6-2b)x + c
となります。
これが xx についての恒等式であるためには、両辺の各次数の項の係数が等しくなければなりません。
すなわち、
\begin{align*}
x^2 \text{の係数: }& 0 = 2 - b \\
x \text{の係数: }& a = 6 - 2b \\
\text{定数項: }& -1 = c
\end{align*}
これらの連立方程式を解きます。
まず、1つ目の式から b=2b = 2 が得られます。
次に、2つ目の式に b=2b = 2 を代入すると、a=62(2)=64=2a = 6 - 2(2) = 6 - 4 = 2 となります。
最後に、3つ目の式から c=1c = -1 が得られます。

3. 最終的な答え

a=2a = 2
b=2b = 2
c=1c = -1

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