質問<1994>2004/10/8
三次方程式 x^3-18x^2-38x-40=0について ①x=2^nは解ではないことを証明せよ。 ②この方程式を解け 特に①の証明については全く見当がつきません。 できましたら、完全解答よろしくお願い致します。 ★希望★完全解答★
お便り2004/10/9
from=wakky
この問題は二度目の登場のようです。 まず、書かれた問題どおりだとすると これは因数分解できて (x-20)(x^2+2x+2)=0 x^2+2x+2>0より 解は x=20 だけです。 質問<1666>と同じ問題であれば x^2の係数は-18ではなく+18だと思います。 そこで 質問1666においてphaosさんがアドバイスしてくれていますが、 これを参考にパソコンでニュートン法による近似を試みてみました。 すると -19.8157943861255 -0.7781837985352 2.5939781846607 以上の3つの近似解となりました。 2^nが解でないことの証明も 実際に紙と鉛筆で解くこともできませんでしたが この問題の出どころはどこなんでしょうか? 私も完全解答を見てみたいと思います。 力になれなくてすみません(汗)
お便り2004/10/10
from=風あざみ
(1)x=2^nが解ではないこと n=1のとき x^3-18x^2-38x-40にx=2を代入して 2^3-18*2^2-38*2+40=-100となるのでx=2はこの方程式の解ではない。 n=2のとき x^3-18x^2-38x-40にx=4を代入して 4^3-18*4^2-38*4+40=-336となるのでx=4はこの方程式の解ではない。 n≧3のとき x^3-18x^2-38x-40=0が解x=2^nを持つと仮定する。 x^3-18x^2-38x-40=0にx=2^nを代入して (2^n)^3-18(2^n)^2-38*2^n-40=0 2^(3n)-18*2^(2n)-38*2^n=40 2^4=16でくくると 2^4*{2^(3n-4)-18*2^(2n-4)-19*2^(n-3)}=40 左辺は16で割り切れるが右辺は40=16*2+8となって16では割り切れないので矛盾。 (2) x^3-18x^2-38x-40にx=20を代入すると 20^3-18*20^2-38*20-40=0となるので x^3-18x^2-38x-40=0はx=20を解にもつ よってx^3-18x^2-38x-40は x^3-18x^2-38x-40=(x-20)(x^2+2x+2)=0 x^2+2x+2=0の解は、解の公式より x=-1±i(ただしiは虚数単位)と書ける。 よってx^3-18x^2-38x-40=0の解は x=20、-1±i(ただしiは虚数単位)となる。