数学
高校生
解決済み

+iはなぜいらないんですか

基本例題 62 解か 3次方程式x+ax²+bx+10=0 の1つの解が の定数 α b の値と他の解を求めよ。 CHART & SOLUTION x=α がf(x)=0の解⇔f(α)=0 代入する解は1個(x=2+i) で, 求める値は2個 (aとb)であるが、 複素数の相等 A, B が実数のとき A+Bi=0 ⇔ A=0 かつ B=0 解答 x=2+iがこの方程式の解であるから の値を求めることができる。 また、 実数を係数とする n 次方程式が虚数解をもつとき, 共役な複素数 αも解である により, α, bに関する方程式は2つできるから,a, とを用いて,次のように解いてもよい。 別解 1,2αとαが解であるから, 方程式の左辺は (x-α)(x-α) すなわち x2-(a+α)x+αα で割り切れることを利用する。 別解 3 3つ目の解をkとして,3次方程式の解と係数の関係を利用する。 (2+i)³+a(2+i)²+b(2+i)+10=0+ pe ここで, (2+i)=2°+3・22i+3.2i+i=2+11i, x=2+i (2+i)^=22+2・2i+i²=3+4i であるから 2+11i+α(3+4i) +6(2+i) +10=0 iについて整理すると 3a+26+12+(4a+b+11)i=0 3a+2b+12,4a+6+11 は実数であるから 3a+2b+12=0, 4a+6+11=0 であるとき これを解いて a=-2,6=-3 ゆえに, 方程式は x3-2x2-3x+10=0 f(x)=x²-2x2 - 3x+10 とすると p.98 基本事項 2 f(-2)=(-2)-2・(−2)²-3・(-2)+10=0 よって, f(x) は x+2 を因数にもつから f(x)=(x+2)(x2-4x+5) したがって, 方程式は <x+2)(x²−4x+5)=0 ゆえに x+2=0 または x2-4x+5=0 x2-4x+5=0 を解くと x=2±i よって,他の解は x=-2, 2-i 別解 1 実数を係数とする 3次方程式が数解 2+iをもつ から, 共役な複素数 2-1 もこの方程式の解である。 よって,x3+ax2+bx+10 は {x-(2+i)}{x-(2-)} infx-2=i と変 両辺を2乗する x²-4x+5=0 これを利用して x+ax²+bx+100 下げる方法 目以降と同じ)もある。 (p.93 基本例題55 この断り書きは A,Bが実数の A+Bi=0 ⇔A=0 かつ 組立除法 1 -2 -3 102 -2 8-10 1-450 の部分の断り書 重要。 右の割り が0に これが これを このと よっ ゆえ した: SAN 2 から よっ し ゆ 右

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