高校数学 公式・解法ノート
差がつく

虚数解が与えられたときの係数決定

着眼点実数係数なら共役も解。2解から2次式の因数を作り、割り算か係数比較。

実数係数の方程式が p+qi を解にもつ \Rightarrow p-qi も解。

このとき x^2-2px+(p^2+q^2) が因数になる。

例題
1
実数 a,b について、x^2+ax+b=0 が 2-i を解にもつとき a,b を求めよ。
解答
2+i も解。和 4、積 4+1=5
x^2-4x+5=0 と一致するので 答 a=-4,\ b=5
2
実数 a,b について、x^3+ax^2+bx+10=0 が 1+2i を解にもつ。a,b と他の解を求めよ。
解答
1-2i も解なので、和 2、積 5 より x^2-2x+5 が因数。
x^3+ax^2+bx+10=(x^2-2x+5)(x+c) とおくと定数項より 5c=10、c=2
(x^2-2x+5)(x+2)=x^3+x+10
答 a=0,\ b=1、他の解 x=1-2i,\ -2
(検算: (1+2i)^3=-11-2i、-11-2i+(1+2i)+10=0)
ポイント別解: x=1+2i を直接代入して実部・虚部=0 の連立でもよい。3次以上は因数で攻めるほうが速い。

「複素数と方程式」の項目

  1. 複素数の四則計算必須
  2. 負の数の平方根必須
  3. 複素数の相等必須
  4. 判別式と虚数解必須
  5. 解と係数の関係と対称式必須
  6. 2数を解とする2次方程式必須
  7. 解の符号(解と係数の関係で判定)差がつく
  8. 高次方程式(因数定理で次数を下げる)必須
  9. 虚数解が与えられたときの係数決定差がつく
  10. 3次方程式の解と係数の関係差がつく
  11. 1の3乗根 ω差がつく
  12. 相反方程式(t=x+1/x 置換)不要

高校数学ノートの項目一覧 ・ 着眼点まとめ ・ ノート全体を開く(「理解した」のチェックと進み具合はノートに保存されます)