実数係数の方程式
x3+ax2+bx+c=0…………@
がx=2を解にもつとする。このとき
c=−□a−□b−□
であり
x3+ax2+bx+c
=(x−2){x2+(a+□)x+□a+b+□}
となる。
@の解を2,α,βとし,複素数平面において3点2,α,βが正方形の異なる
三つの頂点になっているとする。さらに,この正方形の一辺の長さが5浮Qで,
α,βの実部が負であるならば,α,βは
□±□i
である。このとき
a=□,b=□,c=□
となる。
【説明】
前半は、x=2を解に持つからといって、x=2を代入すると、一応の
答は求まるが、同様の事を2度せねばならなくなる。下記のように、
組立除法を使うと一発で(それも2分以内に)解き終わる。
後半は、複素数平面上でどういった図形を表すかが分かると、簡単な
問題と言える。(逆に図形が分からないと、深みにはまり易い)
ド・モアブルの定理も一切使わない、基本的すぎる問題といえる。
【解】
組み立て除法を使って,(x3+ax2+bx+c)÷(x−2)を実行すると,
2 ( 1 a b c
2 2a+4 4a+2b+8
--------------------------------------
1 a+2 2a+b+4 )c+4a+2b+8
よって,割り切れる=余りが0だから,c+4a+2b+8=0
∴ C=−4a−2b−8
また,割り算の結果から,
x3+ax2+bx+c=(x−2){x2+(a+2)x+2a+b+4} 以上2分間。
次に題意を満たす正方形を,複素数平面上に下図のように考える。
(解答欄の形式からも,共役複素数だから,実軸(x軸)対称であることが明らかに分かる。)
すると,一辺が5√2だから,三平方の定理から対角線は10となる。半分は5だから
α,βの実部は,2−5=−3が分かる。
〃 の虚部は,±5が分かる。つまり,α,β=−3±5iである。 以上2分間。
上の二つの問題から,x2+(a+2)x+2a+b+4=0の解が,α,βだから
α+β=−(a+2)
(−3+5i)+(−3−5i)=−a−2
−6=−a−2
a=4
αβ=2a+b+4
(−3+5i)×(−3−5i)=2×4+b+4
9+25=12+b
b=22
C=−4a−2b−8だから,c=−4×4−2×22−8=−68
以上2分間。合計6分間!!。
↓
こんなので大学入学学力診断できるの??