質問<3335>2006/8/24
from=さゆ
「多項式」


xの多項式x^4+x^3-x^2+ax+b (a,bは実数) が、ある2次式の二乗になるとき、
定数a,bの値を求めよ

わからないので教えてください。

★完全解答希望★

お便り2006/8/26
from=μG


スマートな解答ではないですが…

ある2次式を px^2+qx+rとおくとx^4+x^3-x^2+ax+bは
 (px^2+qx+r)^2
と表せる。展開して
 p^2x^4+2pqx^3+(2pr+q^2)x^2+2qrx +r^2
係数を比較して
 { p^2 = 1	 …①
 { 2pq = 1	 …②
 { 2pr+q^2 = -1       …③
 { 2qr = a	 …④
 { r^2 = b	 …⑤
 
①より p = ±1
p = 1のとき
②より q = 1/2
③へ代入して 2r+1/4 = -1
	   2r = -5/4	  ∴ r = -5/8
④へ a = -5/8
⑤へ b = 25/64

p = -1のとき
②より q = -1/2
③へ代入して -2r+1/4 = -1
	   -2r = -5/4  ∴ r = 5/8
④へ a = -5/8
⑤へ b = 25/64

∴ (a, b) = (-5/8, 25/64)


お便り2006/8/27
from=KINO


「ある2次式」を px^2+qx+r とおくことにします。
x^4+x^3-x^2+ax+b=(px^2+qx+r)^2
と表せるというわけですが,右辺を展開したときに x^4 の項が出てきますが,
その係数は p^2 で,左辺の x^4 の係数は 1 なので,
あらかじめ p=1 として構いません。
したがって,
x^4+x^3-x^2+ax+b=(x^2+qx+r)^2=x^4+2qx^3+(2r+q^2)x^2+2qrx+r^2
となるので,両辺の係数を比較します。
x^3 の係数:1=2q --- (1),
x^2 の係数:-1=2r+q^2 --- (2),
x の係数: a=2qr --- (3),
定数項:b=r^2 --- (4).
まず (1) より q=1/2 であることがわかります。これを (2) に代入して 
r を求めると,r=-5/8 となります。
これらを (3),(4) に代入すれば,a=-5/8, b=25/64 となります。