3次方程式: 解と係数の関係
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2023.01.07_____
3次方程式:
a x3 +
b x2 +
c x +
d = 0 ・・・ @
@ の解を
α と
β と
γ と置くと、次の式が成り立つ。
(
x −
α ) (
x −
β ) (
x −
γ ) = 0 ・・・ A
よって、
x3 − (
α +
β +
γ )
x2 + (
α β +
β γ +
γ α )
x −
α β γ = 0 ・・・ B
@ と B を比べると次の式が成り立つ。
b = −
a (
α +
β +
γ ) ・・・ C
c =
a (
α β +
β γ +
γ α ) ・・・ D
d = −
a α β γ ・・・ E
【 問 題 】
3次方程式: x3 − 5 x2 − 26 x + 120 = 0 ・・・ F
F の解を α と β と γ と置くとき、次の式の値を求めよ。
(1) α2 + β2 + γ2
(2) α3 + β3 + γ3
【 解 答 】
α + β + γ = 5
α β + β γ + γ α = −26
α β γ = −120
(1) α2 + β2 + γ2 = ( α + β + γ )2 − 2 ( α β + β γ + γ α )
=→ 25 + 52 =→ 77
(2) α3 + β3 + γ3 =→ ( 5 α2 + 26 α − 120 ) + ( 5 β2 + 26 β − 120 )
+ ( 5 γ2 + 26 γ − 120 )
=→ 5 ( α2 + β2 + γ2 ) + 26 ( α + β + γ ) − 360
=→ 385 + 130 − 360 =→ 155
【 確かめ 】
F の解は、x = 4,−5,6 である。
43 − 5・42 − 26・4 + 120 =→ 64 − 80 − 104 + 120 =→ 0
(−5)3 − 5・(−5)2 − 26・(−5) + 120 =→ −125 − 125 + 130 + 120 =→ 0
63 − 5・62 − 26・6 + 120 =→ 216 − 180 − 156 + 120 =→ 0
4+(−5)+6 =→ 5
4・(−5)+(−5)・6+6・4 =→ −26
4・(−5)・6 =→ −120
42+(−5)2+62 =→ 16+25+36 =→ 77
43+(−5)3+63 =→ 64−125+216 =→ 155