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方程式
x
3
−3x
2
+bx−2=0
が
x=1+
i
を解に持つとき、
b
の値を求めなさい。
虚数のペア、
共役複素数
(^0^)
共役複素数は、ペアで方程式の解になりますから、
x=1+
i
が解ということは・・・
x=1+
i
を解にもつなら、
x=1−
i
も解やから、2次方程式は
{x−(1+
i
)}{x−(1−
i
)}=0
ですから、展開すれば
・・・
i
2
=−1
に注意!
x
2
−2x+2=0
ですね。 つまり、元の3次式は
x
3
−3x
2
+bx−2=(x−
α
)(x
2
−2x+2)
のように因数分解されるはずですから、左辺と右辺の
定数項
を見比べてみると
−2=−2α ∴
α=1
よって、元の3次式は
x
3
−3x
2
+bx−2=(x−
1
)(x
2
−2x+2)
=x
3
−2x
2
+2x−x
2
+2x−2
=x
3
−3x
2
+4x−2
∴
b=4
3次方程式には普通、3つの解があります。
共役な複素数がペアで解になりますから、残りの1つは実数解ですね。
そいつを
α
としたわけです。