与えられた連立方程式を解いて、$x$と$y$の値を求める問題です。連立方程式は次の通りです。 $x + y = 11$ $x^2 + y^2 = 61$ $x^3 + y^3 = 315$

代数学連立方程式二次方程式三次方程式解の存在因数分解
2025/6/3

1. 問題の内容

与えられた連立方程式を解いて、xxyyの値を求める問題です。連立方程式は次の通りです。
x+y=11x + y = 11
x2+y2=61x^2 + y^2 = 61
x3+y3=315x^3 + y^3 = 315

2. 解き方の手順

まず、x+y=11x + y = 11から、y=11xy = 11 - xと表すことができます。これをx2+y2=61x^2 + y^2 = 61に代入します。
x2+(11x)2=61x^2 + (11 - x)^2 = 61
x2+12122x+x2=61x^2 + 121 - 22x + x^2 = 61
2x222x+60=02x^2 - 22x + 60 = 0
x211x+30=0x^2 - 11x + 30 = 0
(x5)(x6)=0(x - 5)(x - 6) = 0
よって、x=5x = 5 または x=6x = 6 となります。
x=5x = 5 のとき、y=115=6y = 11 - 5 = 6
x=6x = 6 のとき、y=116=5y = 11 - 6 = 5
次に、x3+y3=315x^3 + y^3 = 315が成り立つか確認します。
x=5,y=6x = 5, y = 6のとき、53+63=125+216=3415^3 + 6^3 = 125 + 216 = 341 となり、315と一致しません。
x=6,y=5x = 6, y = 5のとき、63+53=216+125=3416^3 + 5^3 = 216 + 125 = 341 となり、315と一致しません。
したがって、x3+y3=315x^3 + y^3 = 315という条件がx+y=11x + y = 11x2+y2=61x^2 + y^2 = 61を満たす解と矛盾しています。
問題文を確認したところ、x2+y2=101x^2 + y^2 = 101と解釈するのが自然であると判断しました。
x2+y2=101x^2 + y^2 = 101とすると,
x+y=11x + y = 11から、y=11xy = 11 - xと表すことができます。これをx2+y2=101x^2 + y^2 = 101に代入します。
x2+(11x)2=101x^2 + (11 - x)^2 = 101
x2+12122x+x2=101x^2 + 121 - 22x + x^2 = 101
2x222x+20=02x^2 - 22x + 20 = 0
x211x+10=0x^2 - 11x + 10 = 0
(x1)(x10)=0(x - 1)(x - 10) = 0
よって、x=1x = 1 または x=10x = 10 となります。
x=1x = 1 のとき、y=111=10y = 11 - 1 = 10
x=10x = 10 のとき、y=1110=1y = 11 - 10 = 1
次に、x3+y3=315x^3 + y^3 = 315が成り立つか確認します。
x=1,y=10x = 1, y = 10のとき、13+103=1+1000=10011^3 + 10^3 = 1 + 1000 = 1001 となり、315と一致しません。
x=10,y=1x = 10, y = 1のとき、103+13=1000+1=100110^3 + 1^3 = 1000 + 1 = 1001 となり、315と一致しません。

3. 最終的な答え

問題文に誤りがあるか、または解が存在しません。
x2+y2=61x^2+y^2=61とした場合、
x=5, y=6 または x=6, y=5 で、x^3+y^3 = 341≠315
x2+y2=101x^2+y^2=101とした場合、
x=1, y=10 または x=10, y=1 で、x^3+y^3 = 1001≠315
したがって、「解なし」が最も可能性の高い回答です。

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