二次関数論17

因数定理(その5)

(問題2の解説)

「f(x)を(X−1)で割ると1余る」という日本語を、数学用語に書き換えると、適当な関数g(x)を使って、

f(x)=(X−1)・g(x)+1

と書けますね。(g(x)が何物かは、全然分かんないケドね)

「f(x)を(X−2)(X−3)で割ると5余る」という日本語を、数学用語に書き換えると、適当な関数h(x)を使って、

f(x)=(X−2)(X−3)・h(x)+5

と書けますね。(やっぱり、h(x)が何物かは、全然分かんないケドね)

ここで、問題を解く上では関係ないのですが、厳密な話をつけくわえておきましょう。

(X−2)(X−3)は、X2−5X+6ですから、二次式です。ですから本来、余りは一次式、つまり、「aX+b」型のハズです。しかし、ここでは「5」と言う定数ですね。おかしくありません?

おかしくないのですね。たまたま「aX+b」で「a=0」になっているダケです。ですから正確には、

f(x)=(X−2)(X−3)・h(x)+(0X+5)

です。(a=0になっているのは、解き難くするためのヒッカケです)

さて、ここまでが準備です。

次は、問題の核心 「(X−1)(X−2)(X−3)で割った時の余りを求めよ」 の部分を、数式に訳しましょう。

(X−1)(X−2)(X−3)は3次式ですから、余りは二次式です。

ですから、余りは「aX2+bX+c」と書けます。

そうすると、未知関数j(x)を使って、

f(x)=(X−1)(X−2)(X−3)・j(x)+(aX2+bX+c)

と書けるでしょ?

では、以上の三本の式をまとめると、問題文は

f(x)=(X−1)・g(x)+1 ・・・・・ @

f(x)=(X−2)(X−3)・h(x)+5 ・・・・・ A

f(x)=(X−1)(X−2)(X−3)・j(x)+(aX2+bX+c) ・・・・・ B

と訳せた訳です。

ところで、@から、

f(1)=1

Aからは、

f(2)=5

f(3)=5

と分かりますね。

さらに、Bに直接X=1,2,3を代入すると、

f(1)=a+b+c

f(2)=4a+2b+c

f(3)=9a+3b+c

でしょ?

じゃあ、それぞれを比較すると、

f(1)=a+b+c=1

f(2)=4a+2b+c=5

f(3)=9a+3b+c=5

ですね。あとはa,b,cの連立方程式です。これは解けますね?

a=−2

b=10

c=−7

ですから、余りは

−2X2+10X−7

です。

OK?

これが入試問題です。(だからヒッカケがあったのね)

長崎大学の問題でした。

一応、解答を下にまとめておきました。

これが入試定番の「因数定理」の問題の、基本レベルです。

これが理解できたら、参考書に進みましょう!


(問題2の答)


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