与えられた4次方程式 $x^4 + 2x^3 - 4x^2 - 7x - 2 = 0$ を解け。ただし、左辺は因数分解されており $(x+1)(x-2)(x^2 + 3x + 1) = 0$ となる。

代数学四次方程式因数分解解の公式
2025/6/22

1. 問題の内容

与えられた4次方程式 x4+2x34x27x2=0x^4 + 2x^3 - 4x^2 - 7x - 2 = 0 を解け。ただし、左辺は因数分解されており (x+1)(x2)(x2+3x+1)=0(x+1)(x-2)(x^2 + 3x + 1) = 0 となる。

2. 解き方の手順

与えられた方程式は (x+1)(x2)(x2+3x+1)=0(x+1)(x-2)(x^2 + 3x + 1) = 0 である。
したがって、
x+1=0x+1 = 0 または x2=0x-2 = 0 または x2+3x+1=0x^2 + 3x + 1 = 0
の場合を考える。
* x+1=0x+1 = 0 の場合: x=1x = -1
* x2=0x-2 = 0 の場合: x=2x = 2
* x2+3x+1=0x^2 + 3x + 1 = 0 の場合:
解の公式を用いて解く。解の公式は
x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
ここで、a=1,b=3,c=1a = 1, b = 3, c = 1 なので、
x=3±324(1)(1)2(1)x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4(1)(1)}}{2(1)}
x=3±942x = \frac{-3 \pm \sqrt{9 - 4}}{2}
x=3±52x = \frac{-3 \pm \sqrt{5}}{2}

3. 最終的な答え

x=1,2,3+52,352x = -1, 2, \frac{-3 + \sqrt{5}}{2}, \frac{-3 - \sqrt{5}}{2}

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