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kを定数とし、cを正の定数とする。方程式
f(x)=x^3-kx^2+kcx+c^2(1)

(1)がx=-1を解に持つとする。このときk=c-1であり(1)の左辺は
x^3-kx^2+kcx+c^2=(x^2-cx+c^2)と因数分解される。したがって(1)の-1以外の解で虚部が正のものをaとするとa=カ(キ/ク+√ケ/コi)
まず(1)の-1以外の解はどう求めたらいいでしょうか。教えて下さい。分かりません。

  • 質問者:まな
  • 質問日時:2009-12-05 19:00:17
  • 0

まず、f(x)=x^3-kx^2+kcx+c^2 ・・・(1)は方程式ではありません。したがって、解をもたないはずですが、f(x)=0の落丁があったとして話を進めます。

x=-1を解にもつとすると、f(-1)=-1-k-kc+c^2=0
左辺をkについて因数分解すると、
左辺=-(c+1)k+c^2-1=-(c+1)k+(c-1)(c+1)
c>0(0ではない)だから、  = (c+1)(c-1-k) =0
やはりc>0より両辺を(c+1)で割ることが出来て、k=c-1
k=c-1を(1)に代入して計算すると、x=-1が成立するから、(x-1)を因数に持つので、f(x)=x^3-kx^2+kcx+c^2=x^3-(c-1)x^2+c(c-1)x+c^2
=(x-1)(x^2-cx+c^2)=0

ここまでは問題文の整理。

さて、x=-1以外の解はx^2-cx+c^2=0 ・・・(2) を満たす。
この方程式の判別式をDとすると、xが虚数解を持つためには
D=c^2-4c^2=-3c^2<0
c>0においてcは任意の定数で、この条件を満たす。

したがって、このときのxは方程式を解くと、(-(-c)±√D)/2=(c±√(-3c^2))/2
再びc>0に注意して
=(c±c√3i)/2=c(1±√3i)/2
となります。
具体的なcの値を求めることは私の手には負えません。あしからず。

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