数学
高校生
解決済み

(3)どうしてマーカー部分の式になるのか分かりません

336 多項式P(x) を (x-1)で割ったときの余りが4x-5で, x+2で割ったときの余りが4 ある。 (1) P(x) をx-1で割ったときの余りを求めよ。 P()を(火)で割ったときの商をQix)とする。 P(x)=(x+1)(x-1)Q1x)+4x-5 P1=4-5=-1 [類 山形大 ] (2) P(x) を (x-1)(x+2) で割ったときの余りを求めよ。 P)を商をQ2(x)、あまりをax+bとする。 (2)=(x-1)(x+2)Q2(x)+ax+b. 911)=a+b=-1. Pr2)=-2a+b=-4 これを解いて、 したがって、 x-2 a=1,b=-2 (3) P(x)(x-1)(x+2)で割ったときの余りを求めよ。 77
c(-3)+4(-2)-5= ゆえに C a+β=-m, aβ=m+2 (1)③から a2+B2=(a+β)2-2a =(-m)-2(m+2) P(-2)=-4から よって 9c-13=-4 したがって, 求める余りは (x-1)2+4x-5=x2+2x-4 =m2-2m-4=(m-1)2-5 別解 ①から ②の範囲における関数 P(-2)=(-2-1)2Q(-2)+4・(-2)-5 y=(m-1)2-5のグラフ =9Q1(-2) -13 は右の図の実線部分で P(-2)=-4から 901(-2)-13=-4 ある。 よって Q1(-2)=1 よって, 2+82 を最小 O m したがって, とするの値は 2-2/3 1/2+2√3 -5 m=2-2√3 (2)③にα=2β を代入すると 3β=-m, 2β2=m+2 これらの式からβを消去して整理すると 2m2-9m-18=0 よって (m-6)(2m+3) = 0 よって, 求める余りは 3 ゆえに m=- 6 -2' これは②を満たす。 (3)③の2式からmを消去して整理すると aβ+α+β-2=0 Q1(x)=(x+2)R(x) +1(R(x)は多項式) と表される。これを①に代入して P(x)=(x-1)^{(x+2)R(x) + 1) + 4x-5 =(x-1)(x+2)R(x)+(x-1)2+4.x-5 =(x-1)(x+2)R(x) + x2 +2x-4 x2+2x4 3371+iが解であるから (1 + i) + (a + 2)(1 + i- (2a + 2)(1 + i? + (6+1)(1+i)+q=0 ここで (1+i) = 1+2i+i=2i, (1+i)=2i(1+i) =2i+2i=2i-L (1+i) = (2i)?=4i2=-4 -4+ ( a +2)(2i-2)-(2a+2)・2i よって (+1)(+1)=3 α, βが整数であるとき, α+1, β+1も整数で ある。 αとしても一般性を失わないから よって (a+1,β+1)=(-3, -1),(1,3) よって (α, β)=(-4, 2), (0,2) このとき,mの値はそれぞれ m=6, -2 これは②を満たす。 +(6+1)(1+i)+α = 整理して -2a+6-7+ (−2a+b+1i=0 a, b は実数であるから, α-2a+b-7, 2a + b + 1は実数である。 (1)(x) を (x-1)2で割ったときの商を a3-2a+b-7=0 -2a+6+1=0 ・① a³-8=0 よって P(1) =4・1-5=-1 a=32 Q1(x) とすると, 条件から P(x)=(x-1)2Q(x)+4x-5 ゆえに, 求める余りは-1 (2)P(x) (x-1)(x+2) で割ったときの商を Q2(x), 余りを ax + b とすると P(x)=(x-1)(x+2)Q2(x)+ax+b P(1)=-1,P(-2) = -4 よって a+b=-1, -2a+b=-4 (1) と条件から これを解いて a=1, 6=-2 ゆえに、求める余りは x-2 (3)P(x)(x-1)(x+2)で割ったときの商を Q3(x) とすると,余りは2次以下の多項式か 0 で あり、更にP(x) (x-1)2で割ったときの余り が4x-5であるから P(x)=(x-1)^2(x+2)Q(x)+c(x-1)^+4x-5 と表される。 ゆえに ①-② から αは実数であるから ②から 6=2.2-1=13 このとき, 方程式は x+4x3-6x2+4x+8=0 ③の係数は実数であるから, 1+iを解にもつ き, 1-iも解である。 ③の左辺は{x-(1+i) { x- (1-i) すなわち x²-2x+2で割り切れるから (x2-2x+2)(x2+6x+4) = 0 x2+6x+4=0 を解くと x=-35 以上から、4次方程式の他の解は 1-i, -3±√√5

回答

✨ ベストアンサー ✨

解答の最初の4行から
P(x) = (x-1)²(x+2) Q₃(x) +cx²+dx+e……☆
とおけます

一方、P(x)を(x-1)²で割った余りは4x-5なので、
実際☆を(x-1)²で割ると、
第1項(x-1)²(x+2) Q₃(x)は(x-1)²で割り切れるので、
第1項は余りに関係がありません
よって、第2項cx²+dx+eを(x-1)²で割った余りが
4x-5になります
したがって、cx²+dx+e = c (x-1)² +4x-5と表せます
(x²の係数が両辺で一致していることに注意)

例えるなら、100 = 11×8 +12において、
100を11で割った余りは
11×8 +12を11で割った余りに一致し、
それは(11×8が11で割り切れるから)
12を11で割った余りに一致する、
ということに似ています

rei

めっちゃわかりやすいです!ありがとうございます💞

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?

この質問を見ている人は
こちらの質問も見ています😉