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Mathematics Senior High

この問題の別解から下の部分がよくわかりません。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

基本例題 54 剰余の定理利用による余りの問題 (2) 整式 P(x) を x+1で割ると余りが-2, x2-3x+2で割ると余りが -3x+7であ るという。このとき, P(x) を (x+1)(x-1)(x-2)で割った余りを求めよ。 基本 53 重要 55 指針 例題 53 と同様に, 割り算の等式 A=BQ+R を利用する。 3次式で割ったときの余りは2次以下であるから,R=ax²+bx+c とおける。 問題の条件から,このα, b,cの値を決定しようと考える。 別解 前ページの別解のように、文字を減らす方針。 P(x) を (x+1)(x-1)(x-2) で 割ったときの余りを、 更に x2-3x+2 すなわち (x-1)(x-2) で割った余りを考える。 解答 P(x) を (x+1)(x-1)(x-2)で割ったときの商をQ(x), 余り をax²+bx+cとすると, 次の等式が成り立つ。 P(x)=(x+1)(x-1)(x-2)Q(x)+ax²+bx+c. ここで, P(x) をx+1で割ると余りは-2であるから P(−1)=-2. また, P(x) を x2 - 3x+2 すなわち (x-1)(x-2)で割ったとき の商を Qi(x) とすると P(x)=(x-1)(x-2)Q(x)-3x+7 ゆえに P(1)=4 よって, ① と ② ~ ④ より a-b+c=-2, a+b+c=4, 4a+26+c=1 この連立方程式を解くと したがって 求める余りは -2x2+3x+3 ...... ③, P(2)=1 a=-2,6=3,c=3 ………... 別解 [上の解答の等式 ① までは同じ ] x2-3x+2=(x-1)(x-2) であるから, (x+1)(x-1)(x-2)Q(x)はx-3x+2で割り切れる。 ゆえに, P(x) を x-3x+2で割ったときの余りは, ax²+bx+c をx2-3x+2で割ったときの余り)と等しい。 P(x) をx2-3x+2で割ると余りは-3x+7であるから ax2+bx+c=a(x2-3x+2)-3x+7 よって, 等式 ① は,次のように表される。 P(x)=(x+1)(x-1)(x-2)Q(x)+α(x-3x+2) -3x+7 P(−1)=6a+10 したがって P(x) を x+1で割ると余りは−2であるから P(−1)=-2 ゆえに 6a+10=-2 よって a=-2 求める余りは -2(x2-3x+2) -3x+7=-2x²+3x+3 3次式で割った余りは, 2 次以下の整式または定数。 <B = 0 を考えて x=-1, 1,2 を代入し,α, b,cの値を 求める手掛かりを見つける。 (第2式) (第1式) から 266 すなわち b=3 この解法は、下の練習 54 を解くときに有効である。 (*)ax²+bx+cを x2-3x+2で割ったときの 余りをR(x) とすると, 商 は α であるから P(x) =(x+1)(x-1)(x-2)Q(x) +α(x2-3x+2)+R(x) =(x2-3x+2) ×{(x+1)Q(x)+α}+R(x) 両辺にx=-1 を代入。

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Mathematics Senior High

青チャートIIの質問です。何故求めた答えが次数が「最小」のものと分かるんですか?

EX x2 +1で割ると3x+2余り, x2+x+1で割ると2x+3余るようなxの整式のうちで,次数が最 ④38 小のものを求めよ。 HINT 整式を P(x) とし, 割る式x2+1, x2+x+1の積(x2+1)(x2+x+1) で割ったときの割り算の 基本等式 P(x)=(x2+1)(x2+x+1)Q(x)+R(x) に注目する。 P(x) を x2 +1, x2+x+1 で割ったときの余りは, R(x) を x2 +1, x2+x+1 で割ったときの余りにそれぞれ等しい。 整式 P(x) を 4 次式(x2+1)(x2+x+1) で割ったときの商を Q(x), 余りを R(x) とすると,次の等式が成り立つ。 P(x)=(x2+1)(x2+x+1)Q(x)+R(x) R(x) は 3次以下 P(x) を x2+1, x2+x+1で割ったときの余りは,R(x) を x2+1, x2+x+1で割ったときの余りにそれぞれ等しいから, 求める整式は R(x) [3次以下の式] である。 R(x) を x2 +1 で割ったときの商は,1次式または定数であり, 条件から R(x)=(x2+1)(ax+b)+3x+2 同様に R(x)=(x2+x+1)(ax+c) +2x+3 と書ける。よって (x+1)(ax+b)+3x+2=(x2+x+1)(ax+c)+2x+3 これはxについての恒等式である。 両辺を展開して, 整理すると ax³ + bx²+(a+3)x+b+2=ax³+(a+c)x²+(a+c+2)x+c+3 係数を比較してb=a+c, a+3=a+c+2, 6+2=c+3 これを解くと a=1,b=2,c=1 したがって 求める整式は R(x)=(x²+1)(x+2)+3x+2=x³+2x²+4x+4 ←4次式で割ったときの 余りは, 3次以下の式ま たは定数。 ←3次以下の式 R(x) を 2次式x^2+1で割ったと きの商は、1次式または 定数。 ←係数比較法。

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