3次方程式 $x^3 - 1 = 0$ を解きます。

代数学3次方程式因数分解解の公式複素数
2025/6/10

1. 問題の内容

3次方程式 x31=0x^3 - 1 = 0 を解きます。

2. 解き方の手順

まず、因数分解を行います。x31x^3 - 1(x1)(x-1) で割り切れることを利用して因数分解します。
x31=(x1)(x2+x+1)x^3 - 1 = (x - 1)(x^2 + x + 1)
したがって、方程式は
(x1)(x2+x+1)=0(x - 1)(x^2 + x + 1) = 0
となります。これから、x1=0x - 1 = 0 または x2+x+1=0x^2 + x + 1 = 0 を満たす xx を求めます。
x1=0x - 1 = 0 より、x=1x = 1 が得られます。
次に、x2+x+1=0x^2 + x + 1 = 0 を解きます。これは2次方程式なので、解の公式を使って解くことができます。解の公式は、ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 に対して、
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
です。この場合、a=1a = 1, b=1b = 1, c=1c = 1 なので、
x=1±124(1)(1)2(1)x = \frac{-1 \pm \sqrt{1^2 - 4(1)(1)}}{2(1)}
x=1±142x = \frac{-1 \pm \sqrt{1 - 4}}{2}
x=1±32x = \frac{-1 \pm \sqrt{-3}}{2}
x=1±i32x = \frac{-1 \pm i\sqrt{3}}{2}
したがって、x=1+i32x = \frac{-1 + i\sqrt{3}}{2}x=1i32x = \frac{-1 - i\sqrt{3}}{2} が得られます。

3. 最終的な答え

x=1,1+i32,1i32x = 1, \frac{-1 + i\sqrt{3}}{2}, \frac{-1 - i\sqrt{3}}{2}

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