3次方程式 $x^3 - 7x^2 + x + 5 = 0$ を解く問題です。

代数学三次方程式因数定理多項式の割り算二次方程式解の公式
2025/6/15

1. 問題の内容

3次方程式 x37x2+x+5=0x^3 - 7x^2 + x + 5 = 0 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、因数定理を使って、与えられた方程式の解を見つけます。
P(x)=x37x2+x+5P(x) = x^3 - 7x^2 + x + 5 とします。
P(1)=137(12)+1+5=17+1+5=0P(1) = 1^3 - 7(1^2) + 1 + 5 = 1 - 7 + 1 + 5 = 0 なので、x=1x=1 は解の一つです。
したがって、x1x-1x37x2+x+5x^3 - 7x^2 + x + 5 の因数です。
次に、多項式の割り算を行って、x37x2+x+5x^3 - 7x^2 + x + 5x1x-1 で割ります。
```
x^2 - 6x - 5
x - 1 | x^3 - 7x^2 + x + 5
x^3 - x^2
------------
-6x^2 + x
-6x^2 + 6x
------------
-5x + 5
-5x + 5
------------
0
```
これにより、x37x2+x+5=(x1)(x26x5)x^3 - 7x^2 + x + 5 = (x-1)(x^2 - 6x - 5) となります。
したがって、方程式 x37x2+x+5=0x^3 - 7x^2 + x + 5 = 0(x1)(x26x5)=0(x-1)(x^2 - 6x - 5) = 0 と書き換えることができます。
つまり、x1=0x-1 = 0 または x26x5=0x^2 - 6x - 5 = 0 を解けば良いです。
x1=0x-1 = 0 から、x=1x = 1 が得られます。
次に、x26x5=0x^2 - 6x - 5 = 0 を解きます。これは二次方程式なので、解の公式を使います。
解の公式は x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} です。
この場合、a=1a = 1, b=6b = -6, c=5c = -5 なので、
x=(6)±(6)24(1)(5)2(1)=6±36+202=6±562=6±2142=3±14x = \frac{-(-6) \pm \sqrt{(-6)^2 - 4(1)(-5)}}{2(1)} = \frac{6 \pm \sqrt{36 + 20}}{2} = \frac{6 \pm \sqrt{56}}{2} = \frac{6 \pm 2\sqrt{14}}{2} = 3 \pm \sqrt{14}
したがって、x=3+14x = 3 + \sqrt{14} および x=314x = 3 - \sqrt{14} が得られます。

3. 最終的な答え

x=1,3+14,314x = 1, 3 + \sqrt{14}, 3 - \sqrt{14}

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