3次方程式 $x^3 - x^2 + x - 6 = 0$ を解く問題です。複数の解がある場合は、カンマ(,)で区切って答える必要があります。

代数学3次方程式因数分解解の公式複素数
2025/6/25

1. 問題の内容

3次方程式 x3x2+x6=0x^3 - x^2 + x - 6 = 0 を解く問題です。複数の解がある場合は、カンマ(,)で区切って答える必要があります。

2. 解き方の手順

まず、この3次方程式の解を予想します。整数解が存在する場合、それは定数項(-6)の約数である可能性が高いです。つまり、±1,±2,±3,±6\pm1, \pm2, \pm3, \pm6 のいずれかが解である可能性があります。
x=1x = 1 を代入すると、1312+16=11+16=501^3 - 1^2 + 1 - 6 = 1 - 1 + 1 - 6 = -5 \neq 0
x=1x = -1 を代入すると,(1)3(1)2+(1)6=1116=90(-1)^3 - (-1)^2 + (-1) - 6 = -1 - 1 - 1 - 6 = -9 \neq 0
x=2x = 2 を代入すると、2322+26=84+26=02^3 - 2^2 + 2 - 6 = 8 - 4 + 2 - 6 = 0
したがって、x=2x = 2 はこの方程式の解の一つです。
x=2x = 2 が解であることから、x2x - 2x3x2+x6x^3 - x^2 + x - 6 の因数となります。多項式の割り算を行い、x3x2+x6x^3 - x^2 + x - 6x2x - 2 で割ります。
```
x^2 + x + 3
x - 2 | x^3 - x^2 + x - 6
-(x^3 - 2x^2)
----------------
x^2 + x
-(x^2 - 2x)
----------------
3x - 6
-(3x - 6)
----------------
0
```
したがって、x3x2+x6=(x2)(x2+x+3)x^3 - x^2 + x - 6 = (x - 2)(x^2 + x + 3) と因数分解できます。
次に、x2+x+3=0x^2 + x + 3 = 0 を解きます。これは二次方程式なので、解の公式を使用します。
解の公式は x=b±b24ac2ax = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} です。
ここで、a=1a = 1, b=1b = 1, c=3c = 3 なので、
x=1±124(1)(3)2(1)x = \frac{-1 \pm \sqrt{1^2 - 4(1)(3)}}{2(1)}
x=1±1122x = \frac{-1 \pm \sqrt{1 - 12}}{2}
x=1±112x = \frac{-1 \pm \sqrt{-11}}{2}
x=1±i112x = \frac{-1 \pm i\sqrt{11}}{2}
したがって、二次方程式の解は x=1+i112x = \frac{-1 + i\sqrt{11}}{2}x=1i112x = \frac{-1 - i\sqrt{11}}{2} です。

3. 最終的な答え

x=2,1+i112,1i112x = 2, \frac{-1 + i\sqrt{11}}{2}, \frac{-1 - i\sqrt{11}}{2}

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