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数学 高校生

この問題の(2)の(ⅰ)の最後の○x+△のような形にする途中式というか解説が欲しいです。 (答)の第2項?はどのようにしてまとめられたのですか?

【3】 nを自然数として,xの整式f(x)=(x+1)" を考える。 次の問いに答 えよ.ただし、 必要ならば, 二項定理 (a+b)"=, Coa"+,Cla-16+, C24"-262+... を用いてよい。 (1) n=3 とする。 (i) f(x) を整式x-2で割ったときの余りを求めよ. (ii) f(x) を {2+ (x-1)} とみて変形することにより. f(x) を整式 (x-1)で割ったときの余りを求めよ。 (2) f(x) を整式 (x-1)で割ったときの商をQ(x), 余りをR(x) とする。 (i) R(x) を求めよ. (ii) Q(x) を整式x2で割ったときの余りを求めよ。 (3) f(x) を整式 (x-1)' (x-2)で割ったときの余りをS(x) とする, S(x) を整式xで割ったときの余りをすると.tは整数となる。 整数を4 で割ったときの余りを求めよ. ... + C-2426-2+,C_14ba-1+,C,b* 考え方 (1Xi) 実際に割り算を実行して解くこともできますが、 剰余の定理を利用する と楽に解けます。 (i) これも割り算を実行して解くことができますが, f(x) を {2+ (x-1)}a とみて変形すると (x-1) g(x) +ax+βの形にすることができます. この ax+βの部分が求める余りです。 (2Xi) f(x) = {2+(-1)}" と変形して、 二項定理を用いると R(x) が求まりま す。 (i) (i)の R(x) を利用すると剰余の定理を用いてQ(x) をx2で割ったとき の余りが求まります。 (3) 商と余りの定義と (2) の結果を用いると S(x) が求まります。 さらに剰余の 定理を用いると が求まります. ≧2のとき2"が4の倍数であることに気 付けば, tを4で割ったときの余りは, 3" を4で割ったときの余りを調べる ことで求まります. 3"= (-1+4)" とみて二項定理を利用してみましょう。 【解答】 (1) n=3のとき, f(x)=(x+1) である. (i) 剰余の定理より. f(x) をx-2で割ったときの余りは f(2)=(2+1)=27 である. (ii) f(x) を変形すると f(x)={2+(x-1)} である. =8+12(x-1) +6(x-1)² +(x-1) =8+12(x-1)+(x-1)^{6+ (x-1)} =(x-1)^(x+5)+12-4 となるので 求める余りは 12x - 4 (2Xi) f(x) 二項定理を用いて変形すると f(x)={2+(x-1)}" =2"+n2"-' (x-1) =n 2¹x-(n-2)-2-1 (40点) -3291 f(x)=(x 1)²06)+R(r) ...... (答) =, Co・2"+,C,2"-' (x-1)+,C22-2(x-1)2 + ··· ...+... (x-1)* となり、第1項と第2項を除けば (x-1) で割り切れるから R(x) Co 2"+C₁-2" (x-1) (答) 解説 1° 剰余の定理 ←解説 2° 整式の除法 ◆12x4の次数は (x-1) 2 数より小さい. ...... (答) である. (ii) 剰余の定理より. Q(x) をx2で割ったときの余りはQ(2) である。 ま た ←.Co.2"+,C,2 数は (x-1)' の次 解説3°(別解 ← 解説 1° 剰余 ★ 解説 2° 整式

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数学 高校生

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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