質問<3546>
「「4次方程式」」
日付 2007/5/20
質問者 m&c


「\(x^{4}\)-2\(x^{3}\)+3\(x^{2}\)-2x+1=0を解け。」の完全解答を宜しくお願いします。

★希望★完全解答★

お返事(武田)
日付 2007/5/20
回答者 武田


これは、相反方程式(<968>参照)なので、両辺をx^2で割ると、
x^2-2x+3-2/x+1/x^2=0
(x+1/x)=yとおくと、
(x+1/x)^2=x^2+2+1/x^2=y^2となるから、
x^2-2x+3-2/x+1/x^2=0を変形して、
(x^2+2+1/x^2)-2(x+1/x)+1=0
y^2-2y+1=0
(y-1)^2=0
∴y=1(重解)
これを、(x+1/x)=yに戻して、
(x+1/x)=1
両辺にxをかけて、
x^2-x+1=0
解の公式より、
x=(1\(\pm\)i\(\sqrt{\quad}\)3)/2(虚数解)
したがって、
上記の4次方程式の解は、4つあって、
(1+i\(\sqrt{\quad}\)3)/2(重解)、(1-i\(\sqrt{\quad}\)3)/2(重解)

(追伸)
4次方程式が、相反方程式でなくて上記のテクニックが使えないときは、
次のようにやると良い。
「フェラリの解法」(<103>参照)で、4次方程式を3次方程式に直し、
それを「カルダノの解法」(<31>参照)で解く。