質問<272>2000/6/15
from=ゆうき
「複素数→虚数解(基礎)」


いつも、お世話になってます。よろしくお願いします。
方程式、X3乗-3X2乗+aX+b=0…①の解の1つが、
1-2iであるとき、実数a,bの値を求めよ。また、他の解を求めよ。

この問題の途中で、①の左辺はX2乗ー2X+5=0で割り切れる。
←何故そうなるのかわかりません。

あとこの後、余りは(a-7)X+b+5
これが0だから、(a-7)=0 b+5=0
となる。何故、(a-7)=0 b+5=0になるのかわかりません。
どうぞ、解答の方よろしくお願いします。


お返事2000/6/16
from=武田


3 -3x2 +ax+b=0の1つの解が1-2iだから、
x=1-2iより、
x-1=-2i
両辺を2乗して
(x-1)2 =(-2i)2 2 -2x+1=4i2 2 =-1より、
x2 -2x+1=-4
x2 -2x+1+4=0
x2 -2x+5=0
この2次方程式の解は、問題の3次方程式の解ともなる。
x=-(-1)±√(1-5)=1±2i
よって、もう1つの解は1+2iとなる。……(答)
3番目の解は、問題の3次方程式を、この2次方程式で割って、因数分解して
求められる。
        x -1
       ________________
x2 -2x+5)x3 -3x2  +ax  +b
        x3 -2x2  +5x
        ───────────────
          -x2 +(a-5)x+b
          -x2 +  2x  -5
          ─────────────
              (a-7)x+b+5
因数分解できるのは、この割り算の余りが0となるときだから、
(a-7)x+b+5=0
すべてのxについてこれが成り立つのは、xの係数と定数項が同時に0となる
ときだから、
{a-7=0
{b+5=0
∴a=7,b=-5……(答)

因数分解して、
x3 -3x2 +ax+b=(x2 -2x+5)(x-1)=0
3番目の解はx-1=0より、
∴x=1……(答)