質問<1250>2003/6/8
from=かに
「複素数と方程式」


(1)2次方程式x^2-px+2p=0の解は虚数で、
解の3乗は実数であるとき、実数Pの値を求めよ。

(2)a、b、cは実数の定数とする。
2次方程式x^2+(a+b)x+ab-c^2=0は実数解を持つことを示せ。
また、重解をもつのはどのような時か。


お便り2003/6/9
from=Tetsuya Kobayashi


(1) p=-4. (解の偏角は?)

(2) (解の公式に当てはめて、根号の中身が0以上になることを示せば良い。)
    重解条件は、a=b かつ c=0 。


お便り2006/9/2
from=平 昭


(1)は誤解答ですね。
p=-4を与式に代入すると、解は実数になってしまいますから。

 与えられた方程式の解をα、βとする。
pは実数なので、a、bを実数としてα=a+bi、β=a-biとおける。
解と係数の関係より、p=α+β=2a、2p=αβ=a^2+b^2

さて、与えられた方程式より、α^2=(pα-2p)だから
α^3=(pα-2p)α=(2a^2+2abi-4a)(a+bi)
    =2a(a^2-2a-b^2)+ 4a(a-1)bi
 
 これが実数なので、a=0、またはa=1、またはb=0
しかし、αは虚数なのでbは0でない。またa=0だとb=0となって
これも条件に合わない。
 題意に合うのはa=1のみで、

 この時 p=2

 なおこの時、与えられた方程式は、
x^2-2x+4=0で、二つの解は1±√3・i。
解の3乗=-8となり確かに題意を満たす。