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Mathematics Senior High

(2)の①からというところがなぜこうなるのか分かりません 解説よろしくお願いします🙇

解答 例題 55 剰余の定理利用による余りの問題 (1) 00000 (1) 多項式 P(x) を x-1で割ると余りは5, x-2で割ると余りは7となる。 のとき,P(x) を x2-3x+2で割った余りを求めよ。 +x=(x)定員【近畿大 (2) 多項式 P(x) を x2-1で割ると4x-3余り, x2-4で割ると3x+5余る。 のとき,P(x) を x2+3x+2で割った余りを求めよ。 [類 慶応大 基本 54 重要 57 指針 P(x) が具体的に与えられていないから、 実際に割り算して余りを求めるわけにはいか ない。 このような場合, 割り算の等式 A=BQ+R を利用する。 特に,余りRの次数が割る式Bの次数より低いことが重要なポイント! 2次式で割ったときの余りは1次式または定数であるから,R=ax+b とおける。 条件から,このa,bの値を決定したい。それには、割り算の等式 A=BQ+Rで, B=0 となるxの値(これを●とする)を考えて,P(●)の値を利用する。 基本等式 A=BQ+F CHART 割り算の問題 1R の次数に注意 [2] B=0 を考える (1) P(x) を x2-3x+2 すなわち (x-1)(x-2) 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。 P(x)=(x-1)(x-2)Q(x)+ax+b P(2) =7 2次式で割った余りは、 1次式または定数。 B=(x-1)(x-2) 剰余の定理。 また, グ の両辺に x=1 を代入 条件から P(1)=5 ゆえに a+6=5 ゆえに 2a+b=7 ①,②を連立して解くと +a=,b=3+ すると P(1)=a+b ズー UP 多だで よって, 求める余りは 2x+3R とすると 1次式または定数。 (2) P(x) を x2+3 + 2 すなわち (x+1)(x+2) で割ったと2次式で割った余りは、 きの商をQ(x), 余りを ax+b とすると,次の等式が成り 立つ。 ...... P(x)=(x+1)(x+2)Q(x)+ax+6( また,P(x) を x2 -1, x2-4 すなわち (x+1)(x-1), (x+2)(x-2) で割ったときの商をそれぞれQi(x), Q2(x) <B=(x+1)(x+2) a,bの値を決定する ためには,P(-1), P(-2) が必要。 そこ ①,②にそれぞれ x=-1, x=-2を代 入。 とするとP(x)=(x+1)(x-1)Q1(x)+4x-3 P(x)=(x+2)(x-2)Qz(x)+3x+5 ...... 2 ①から ②から これとイから -a+b=-7 P(-1)=-7 これとイから 求める余りは6x-13 -2a+b=-1 P(-2)=-1 ③④を連立して解くと α=-6,b=-13 (1) 多項式 P(x) を x+2で割った余りが3, x-3で割った余りが1のとき

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Mathematics Senior High

55.1 点線の下線部、x^n-1=(x-1)...のところがあまりピンときません。なぜこう言えるのでしょうか??

(x-2)で を考える。 二余りは、 1 または定数 , 2 b,cの を見つけな 1式)から ち6=3 下の練習 5 有効である。 を 伺ったときの すると、 ら (x-2)(x) +2)+R(土) 2 +al+RU を代入 がらで ったときの余り 00000 2以上の自然数とするとき, x-1 を (x-1)^2で割ったときの余りを求 [学習院大 ] めよ。 3x100+ 2x7 +1をx2 +1で割ったときの余りを求めよ。 ( 2 ) 指針 .88~90 でも学習したように, 実際に割り算して余りを求めるのは非現実的である。 ① 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 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, α=1, 6°=1 a"-6"=(a-b)(a-1+α 2b+α"-362+ +ab+b^-1) (2) x2+1=0の解はx=± x=iを割り算の等式に代入して,複素数の相等条件 A, B が実数のとき A+Bi=0⇔A=0, B=0 を利用。 解答 (1) x-1 を (x-1)2で割ったときの商をQ(x), 余りをax+b | 解 (1) 二項定理の利用。 とすると 次の等式が成り立つ。 x-1={(x-1)+1}"-1 x-1=(x-1)'Q(x)+ax+b..... ① 両辺にx=1 を代入すると ① に代入して x"-1=(x-1)'Q(x)+ax-a 0=a+b すなわち b = -a =(x-1){(x-1)Q(x)+α} ここで, x”−1=(x-1)(x"-1+x"-2+ ······ +1) であるから x-1+xn-2+..+1=(x-1)Q(x)+α この式の両辺にx=1 を代入すると 1+1+ ······ +1=α 個 b=-n b=-αであるから a=n よって ゆえに, 求める余りは nx-n (2) 3x100+ 2x97 +1 を x²+1 で割ったときの商をQ(x), 余りを ax+b (a,b は実数) とすると,次の等式が成り立つ。 3x100+2x+1=(x2+1)Q(x)+ax+b 両辺にx=i を代入すると 3i100+2i07+1=ai+b j100= (i2)50=(−1)=1, 7°= (j') i=(-1) i=i であるから 3・1+2i+1=ai+b 4+2i=b+ai すなわち α, b は実数であるから したがって 求める余りは 基本 53,54 a=2, b=4 2x+4 練習 (1) 955 (2) x2+x+1をx+4で割ったときの余りを求めよ。 Ch(x-1)"+..+n C2(x-1) 2 + Ci(x-1)+1−1 =(x-1)^{(x-1)^2+...+nC2} nx-n ゆえに,余りは nx-n また, (x-α)の割り算は微 分法(第6章) を利用するのも 有効である (p.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。 xiは結果的に代入し なくてもよい。 実数係数の整式の割り算で あるから, 余りの係数も当 然実数である。 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。 p.94 EX39 91 2章 10 剰余の定理と因数定理

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Mathematics Senior High

62.2 (a,bは実数)は書いていた方がいいのでしょうが、書き忘れていても対して問題はないですか??

100 基本例題 62 x2+x+1で割ったときの余り f(x)=x80-3x40 +7 とする。 205384 (1) 方程式x2+x+1=0の解の1つをとするとき, f(ω)の値をωの1次 do to 表せ。 (2) f(x) を x2+x+1で割ったときの余りを求めよ。 を置け 00041 基本 53,61 重要 指針▷f(x) は次数が高いので, 値を代入した式を計算したり、割り算を実行したりするのは い。ここでは,これまでに学習した, 次の方針に従って進める。好 高次式の値条件式を用いて次数を下げる 割り算の問題 等式 A=BQ+R の利用。 B=0 を考える (1) は x2+x+1=0の解であるから w²+w+1=0 解答 (1) は x2+x+1=0の解であるから w²+w+1=0 よって w²=-w-1, w²+w=-1 ゆえに w³=w.w²=w(-w-1)=-(w²+w)=-(-1)=1 (*) また, 80=3・26+2,40=3・13+1であるから f(w)=w 8⁰-3w40 +7=(w³) ²6 • w²-3(w³) ¹³.w+7 これを用いてまずω° の値を求め、その値を利用してf (w) の式の次数を下げる。 (2) 求める余りはax+b と表されf(x)=(x2+x+1)Q(x)+ax+b これにx=ω を代入すると f(w)=aw+b Q(x)は商 =126.(-ω-1)-3・11・ω+7=-4ω+6 (2) f(x) を x2+x+1で割ったときの商を Q(x),余りをax+b (a,b は実数)とすると [証明] f(x)=(x2+x+1)Q(x)+ax+6 ω'+ω+1=0であるから (1) から -4w+6=aw+b a,b は実数, ω は虚数であるから a=-4,6=6 したがって 求める余りは -4x+6 f(w)=aw+b 参考] a,b,c, d が実数, 2 が虚数のとき (1) a+bz=0 ⇔ α = 0 かつ b = 0 (2 a+bz=c+dz ⇔a=c かつ b=d [①の証明] (←) 明らかに成り立つ。 b=0 と仮定すると 2=- a b b=0 0000 一 (*) w³-1 が成り立つ。 を求め上 る。 (1)→(1) → (2) =(w-1) (w²+w+1)=0 からω=1としてもよい。 は1の虚数の3乗根であ 次数を下げて1次式に A=BQ+R_ 2割式B=0 を活用。 (50)=(1+0) 下の[参考] ② を利用。 よって このとき a=0 ② の証明は, (a-c)+(b-d) z=0 として上と同様に考えればよい。 なお, 上の ①, ② は, p.62 の ② を一般の場合に拡張したものにあたる。 左辺は虚数,右辺は実数となるから矛盾。 TO FILIOR

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