質問<2435>
「「三次方程式」」
日付 2005/7/1
質問者 みやこ


(1)
三次方程式\(x^{3}\)+(a-1)\(x^{2}\)+(4-a)x-4=0が二重解をもつように、
実数aの値を求めよ。
(2)
三次方程式\(x^{3}\)+a\(x^{2}\)+bx-12=0の1つの解が-3で、
他の二つの解の和が-8であるとき、
定数a、bの値と-3以外の二つの解を求めよ。

★希望★完全解答★

お便り
日付 2005/7/3
回答者 sirius


(1)
\(x^{3}\)+(a-1)\(x^{2}\)+(4-a)x-4=0

f(x)=\(x^{3}\)+(a-1)\(x^{2}\)+(4-a)x-4 とおくと、
f'(x)=3\(x^{2}\)+2(a-1)x+(4-a)

二重解をp、他の解をqとおくと
f'(p)=3\(p^{2}\)+2(a-1)p+(4-a)=0 ・・・①

また、解と係数の関係より
-a+1=2p+q ・・・②
4-a=\(p^{2}\)+2pq ・・・③
4=\(p^{2}\)q    ・・・④

②より、a=-2p-q+1 ・・・⑤

これを①に代入して整理すると、
\(p^{2}\)+2p(q-1)-q-3 ・・・⑥

また、④より
q=4/\(p^{2}\) ・・・⑦

⑦を⑥に代入して整理すると、
\(p^{4}\)-2\(p^{3}\)-3\(p^{2}\)+8p-4=0

因数定理を用いて解くと、
(p-1\()^{2}\)(p-2)(p+2)=0

よってpは1,2,-2である

これをそれぞれ④に代入すると、
(p,q)=(1,4)、(2,1)、(-2,1)

⑤に代入してa=-5,-4,4 ・・・答

(2)
\(x^{3}\)+a\(x^{2}\)+bx-12=0

一つの解が-3より、xに-3を代入して整理すると、
9a-3b-39=0 ・・・①

他の二つの解の和が-8より解と係数の関係を使って
-a=-3-8=-11

∴a=11

①に代入して、
b=20

与式にa,bそれぞれを代入して
\(x^{3}\)+11\(x^{2}\)+20x-12=0

-3を解に持つので、因数定理より
(x+3)(\(x^{2}\)+8x-4)=0

解の公式より
x=-4\(\pm\)2\(\sqrt{\quad}\)5