与えられた方程式 $x^3 - 64 = 0$ を解く問題です。

代数学三次方程式解の公式複素数
2025/6/21

1. 問題の内容

与えられた方程式 x364=0x^3 - 64 = 0 を解く問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた方程式を以下のように変形します。
x3=64x^3 = 64
次に、64が 434^3 であることに注目します。
x3=43x^3 = 4^3
両辺の3乗根をとると、実数解として x=4x=4 が得られます。
しかし、複素数解も考慮する必要があります。
x343=0x^3 - 4^3 = 0 を因数分解すると、以下のようになります。
(x4)(x2+4x+16)=0(x - 4)(x^2 + 4x + 16) = 0
したがって、x4=0x - 4 = 0 または x2+4x+16=0x^2 + 4x + 16 = 0 です。
x4=0x - 4 = 0 より、x=4x = 4 です。
x2+4x+16=0x^2 + 4x + 16 = 0 に対して、解の公式を用いると、
x=4±42411621x = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4 \cdot 1 \cdot 16}}{2 \cdot 1}
x=4±16642x = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 64}}{2}
x=4±482x = \frac{-4 \pm \sqrt{-48}}{2}
x=4±43i2x = \frac{-4 \pm 4\sqrt{3}i}{2}
x=2±23ix = -2 \pm 2\sqrt{3}i
したがって、解は x=4,2+23i,223ix = 4, -2 + 2\sqrt{3}i, -2 - 2\sqrt{3}i です。

3. 最終的な答え

x=4,2+23i,223ix = 4, -2 + 2\sqrt{3}i, -2 - 2\sqrt{3}i

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