与えられた3次方程式 $x^3 + 4x^2 - 3x - 18 = 0$ を解く。

代数学三次方程式因数分解因数定理解の公式重解
2025/6/3

1. 問題の内容

与えられた3次方程式 x3+4x23x18=0x^3 + 4x^2 - 3x - 18 = 0 を解く。

2. 解き方の手順

まず、因数定理を用いて、方程式の解の候補を見つける。定数項 18-18 の約数(±1,±2,±3,±6,±9,±18\pm 1, \pm 2, \pm 3, \pm 6, \pm 9, \pm 18)をxxに代入して、方程式が0になるものを探す。
x=2x=2 を代入すると、
23+4(22)3(2)18=8+16618=02^3 + 4(2^2) - 3(2) - 18 = 8 + 16 - 6 - 18 = 0 となり、方程式が成り立つ。
したがって、x=2x=2 は解の一つであり、(x2)(x-2) は因数である。
次に、与えられた3次式を(x2)(x-2)で割る(組み立て除法または筆算を用いる)。
組み立て除法を使うと以下のようになる:
```
2 | 1 4 -3 -18
| 2 12 18
----------------
1 6 9 0
```
これにより、x3+4x23x18=(x2)(x2+6x+9)x^3 + 4x^2 - 3x - 18 = (x-2)(x^2 + 6x + 9) と因数分解できる。
次に、2次式 x2+6x+9x^2 + 6x + 9 を因数分解する。
x2+6x+9=(x+3)2x^2 + 6x + 9 = (x+3)^2
したがって、与えられた3次方程式は (x2)(x+3)2=0(x-2)(x+3)^2 = 0 となる。

3. 最終的な答え

x=2,3x=2, -3
(x = -3 は重解)

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