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Mathematics Senior High

線を引いたところが分かりません!どの式に代入したのですか?解説お願いします🙇🏻‍♀️

基本 例題57 高次式の値 x=1+/2iのとき, 次の式の値を求めよ。 項2,1 P(x)=x*-4x3+2x°+6x-7 基本8 21 指針>x=1+V2iをそのまま代入すると, 計算が大変である。このようなタイプの問題では, 計 算が複雑になる要因を解消する手段(次の手順1, 2) を考える。 [] 根号と虚数単位iをなくす] x=1+V2iから この両辺を2乗すると [2 求める式の次数を下げる] (x-1)°=-2 を整理すると x-1=V2i (x-1)=-2 一根号とiが消える 2章 っf () TE 0 次数 10 x?-2x+3=0 (十 (x)すなわちょ-4x3+2x+6x-7をx-2x+3で割ったときの商 Q(x), 余り R(x) を求めると, 次の等式(恒等式)が導かれる。 P(x)=(x°-2x+3)Q(x)+R(x) Lx=1+/2iのとき, =0 さでのx=1+V/2iを代入すると, 右辺は0·Q(1+V2i)+R(1+/2i)となり,[+ 8E 1次以下 1次式の値を求めることになる。 域 CHART 高次式の値 次数を下げる S遊 SeE 解答 (x-1)=-2 x=1+/2iは①の解。 x=1+/2iから x-1=/2i 両辺を2乗して 整理すると x2-2x+3=0 P(x)をx-2x+3 で割ると,右のようになり 商x-2x-5, 余り 2x+8 1 -2 -5 1 -2 3)1 -4 0余 1-2 実 (x)1 2 6-7 3 である。よって P(x)= (x°-2x+3)(x°-2x-5)+2.x+8の解を求める x=1+/2iのとき, ①から P(1+/2)=0+2(1+/2i)+8=10+2、/2i 別解 のまで同じ。 ① から -2 -1 6 こ -2 4 -6 (検討参照。 -5 12 -7 -5 10 -15 2 8 x°=2x-3 x=xx=(2x-3)x=2x°-3x=2(2x-3)-3x=x-6 x*=x°*x=(x-6)x=x°-6x=(2x-3)-6x=-4x-3 P(x)=(-4x-3)-4(x-6)+2(2x-3)+6x-7=2x+8 P(1+/2i)=2(1+、/2i)+8=10+2/2i よって ゆえに よって HHAL 30 検討 恒等式は複素数でも成り立つ 複素数の和·差·積·商もまた複素数であり, 実数と同じように, 交換法則·結合法則·分配法 則が成り立つ。よって, 恒等式に複素数を代入してもよい。 したがって, P(x)= (x°-2x+3)(x°ー2x-5)+2x+8にx=1+V2iを代入してもよい。 Mo O 刺余の定理と因数定理 cC

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基本 例題57 高次式の値 x=1+/2iのとき, 次の式の値を求めよ。 項2,1 P(x)=x*-4x3+2x°+6x-7 基本8 21 指針>x=1+V2iをそのまま代入すると, 計算が大変である。このようなタイプの問題では, 計 算が複雑になる要因を解消する手段(次の手順1, 2) を考える。 [] 根号と虚数単位iをなくす] x=1+V2iから この両辺を2乗すると [2 求める式の次数を下げる] (x-1)°=-2 を整理すると x-1=V2i (x-1)=-2 一根号とiが消える 2章 っf () TE 0 次数 10 x?-2x+3=0 (十 (x)すなわちょ-4x3+2x+6x-7をx-2x+3で割ったときの商 Q(x), 余り R(x) を求めると, 次の等式(恒等式)が導かれる。 P(x)=(x°-2x+3)Q(x)+R(x) Lx=1+/2iのとき, =0 さでのx=1+V/2iを代入すると, 右辺は0·Q(1+V2i)+R(1+/2i)となり,[+ 8E 1次以下 1次式の値を求めることになる。 域 CHART 高次式の値 次数を下げる S遊 SeE 解答 (x-1)=-2 x=1+/2iは①の解。 x=1+/2iから x-1=/2i 両辺を2乗して 整理すると x2-2x+3=0 P(x)をx-2x+3 で割ると,右のようになり 商x-2x-5, 余り 2x+8 1 -2 -5 1 -2 3)1 -4 0余 1-2 実 (x)1 2 6-7 3 である。よって P(x)= (x°-2x+3)(x°-2x-5)+2.x+8の解を求める x=1+/2iのとき, ①から P(1+/2)=0+2(1+/2i)+8=10+2、/2i 別解 のまで同じ。 ① から -2 -1 6 こ -2 4 -6 (検討参照。 -5 12 -7 -5 10 -15 2 8 x°=2x-3 x=xx=(2x-3)x=2x°-3x=2(2x-3)-3x=x-6 x*=x°*x=(x-6)x=x°-6x=(2x-3)-6x=-4x-3 P(x)=(-4x-3)-4(x-6)+2(2x-3)+6x-7=2x+8 P(1+/2i)=2(1+、/2i)+8=10+2/2i よって ゆえに よって HHAL 30 検討 恒等式は複素数でも成り立つ 複素数の和·差·積·商もまた複素数であり, 実数と同じように, 交換法則·結合法則·分配法 則が成り立つ。よって, 恒等式に複素数を代入してもよい。 したがって, P(x)= (x°-2x+3)(x°ー2x-5)+2x+8にx=1+V2iを代入してもよい。 Mo O 刺余の定理と因数定理 cC

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(2)の問題なんですがiを使う理由を教えてください また、虚数を代入していい理由を教えてください

-3x+7で 求めよ。 91 OOO○ 重要 例題55 高次式を割ったときの余り (1) nを2以上の自然数とするとき, x"-1を(x-1)°で割ったときの余りを求 【学習院大) 53 (重要防、 めよ。 (2) 3x100+2x7+1をx°+1で割ったときの余りを求めよ。 基本 53,54 さる。 指針>実際に割り算して余りを求めるのは非現実的である。b.88~90 でも学習したように, ー1)(x-2)で まりを考える。 割り算の問題 等式A=BQ+Rの利用 R の次数に注意,B=0 を考える 2章 がポイント。 (1),(2) ともに割る式は2次式であるから,余りは ax+b とおける。 (1) 割り算の等式を書いてx=1を代入することは思いつくが,それだけでは足りない。 そこで,次の恒等式を利用する。ただし,n は2以上の自然数, a'=1, b°=1 った余りは,1 整式または定額 x=iを割り算の等式に代入して,複素数の相等条件 お (x)を利用。 (2) x+1=0の解は x=±i A, Bが実数のとき A+Bi=0→A=0, B=0 えて 1, 1,2 解答 a, b, cの値 (1) x"-1を(x-1)'で割ったときの商をQ(x), 余りを ax+b とすると,次の等式が成り立つ。 x"-1=(x-1)Q(x)+ax+b 別解(1) 二項定理の利用。 x"-1={(x-1)+1}"-1 =,C(x-1)"+…+Ca(x-1)? トかりを見つけ 両辺にx=1を代入すると のに代入して 0=a+b すなわち x"-1=(x-1)°Q(x)+ax-a =(x-1){(x-1)Q(x)+a} b=-a (第1式)から =(x-1){(x-1)"-24…+Ca} +nx-n なわち b=3 ゆえに,余りは nx-n ここで,x"-1= (x-1)(x^-1+xカー2+ +1)であるから x7ー1+x"-2+…+1=(x-1)Q(x)+a また,(x-a)の割り算は微 下の練習は に有効である。 分法(第6章)を利用するのも 有効である(b.305 重要例題 194 など)。微分法を学習す る時期になったら,ぜひ参照 してほしい。 この式の両辺にx=1を代入すると +cを n個 で割ったとき -)とすると,目 よって b=-aであるから b=-n a=n ゆえに,求める余りは (2) 3x100+2x7+1をx+1で割ったときの商をQ(x), 余りを お0= (5) ax+6(a, bは実数)とすると, 次の等式が成り立つ。 10+221 nx-n から -1)(x-2)46 3r+2)+Rd ] 3x100+2x7+1=(x°+1)Q(x)+ax+b 3100+2:97+1=ai+b 両辺にx=iを代入すると (x)+a]+Rl -1 を代入。 x=-iは結果的に代入し なくてもよい。 O 100-(2)0-(-1)0-1, ア=()®;=(-1)*;=iであるから 3·1+2i+1=ai+b 味の 4+2=6+ai a, bは実数であるから したがって, 求める余りは すなわち 4実数係数の整式の割り算で あるから,余りの係数も当 a=2, b=4 然実数である。 2c+4 を代入してもよ サ代感因さたの マりが5で (東京電機 (1) nを2以上の自然数とするとき, x"を(x-2)で割ったときの余りを求めよ。 55(2) x10+x"+1 をx°+4で割ったときの余りを求めよ。 練習 (p.94 EX39 EX37.39 19剰余の定理と因数定理

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