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x=3+2
i
のとき、
x
3
−5x+1
の値を求めなさい。
i
2
=−1
は大切な性質ですから、
覚えておきましょう。
(解法1)
問題の式に素直に代入してみますと・・・
x
3
−5x+1
=(3+2
i
)
3
−5(3+2
i
)+1
=27+54
i
+36
i
2
+8
i
3
−15−10
i
+1
=13+44
i
+36
i
2
+8
i
3
・・・
i
2
=−1
i
3
=−
i
ですから
=13+44
i
−36−8
i
=
−23+36
i
3乗の展開公式
は大丈夫かな?(^^;
(x+y)
3
=x
3
+3x
2
y+3xy
2
+y
3
(x
−
y)
3
=x
3
−
3x
2
y+3xy
2
−
y
3
それと、
i
3
=
i
2
×
i
=
−
i
もいけるかな?
ちなみに・・・
i
i
2
i
3
i
4
i
5
i
6
i
7
i
8
i
−1
−
i
1
i
−1
−
i
1
のように、4乗ごとに同じ値を繰り返すので、
覚えておくと便利かも・・・
(解法2)
ヒントから、
x
の2次方程式を作ってみます。
x=3+2
i
ですから、
x−3=2
i
ですね。
i
だけ残すのがポイント(^^)
ここで、両辺を2乗しますと、
(x−3)
2
=4
i
2
・・・ 左辺は展開、右辺は
i
2
=−1
x
2
−6x+9=−4
∴
x
2
−6x+13=0
ここで、この2次式で元の3次式を割ってみます。
すると、もとの3次式は・・・
x
3
−5x+1=(
x
2
−6x+13
)(
x+6
)+(
18x−77
)
=
0
・(x+6)+(18x−77)
= 18x−77
・・・ここでx=3+2
i
を代入
= 18(3+2
i
)−77
= 54+36
i
−77
=
−23+36
i
整式の割り算
をやったあとで、
(元の式)=(割った式)×(商)+(余り)
となることを使って、元の式を変形してますよ〜。(^^)