与えられた等式 $x^3 - ax - 1 = (x+1)(x^2 + bx + c) + 1$ が任意の $x$ に対して成り立つように、$a$, $b$, $c$ の値を求める問題です。

代数学多項式恒等式係数比較連立方程式
2025/6/8

1. 問題の内容

与えられた等式 x3ax1=(x+1)(x2+bx+c)+1x^3 - ax - 1 = (x+1)(x^2 + bx + c) + 1 が任意の xx に対して成り立つように、aa, bb, cc の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた等式の右辺を展開し、左辺と比較することで、aa, bb, cc の値を求めます。
まず、右辺を展開します。
(x+1)(x2+bx+c)+1=x3+bx2+cx+x2+bx+c+1=x3+(b+1)x2+(c+b)x+(c+1)(x+1)(x^2 + bx + c) + 1 = x^3 + bx^2 + cx + x^2 + bx + c + 1 = x^3 + (b+1)x^2 + (c+b)x + (c+1)
したがって、与えられた等式は
x3ax1=x3+(b+1)x2+(c+b)x+(c+1)x^3 - ax - 1 = x^3 + (b+1)x^2 + (c+b)x + (c+1)
となります。
この等式が任意の xx に対して成り立つためには、両辺の各次数の係数が等しくなければなりません。したがって、以下の連立方程式が得られます。
x2x^2 の係数: 0=b+10 = b+1
xx の係数: a=c+b-a = c+b
定数項: 1=c+1-1 = c+1
これらの式から、bb, cc, aa の値を順番に求めることができます。
b+1=0b+1 = 0 より、
b=1b = -1
c+1=1c+1 = -1 より、
c=2c = -2
a=c+b-a = c+b より、
a=2+(1)=3-a = -2 + (-1) = -3
a=3a = 3

3. 最終的な答え

a=3a = 3, b=1b = -1, c=2c = -2

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