整式P(x)=x^3+ax^2+bx+1をx^2+x−2で割った余りが−2x+3であるとき、定数a,bの値を求めよ。
この問題の場合、割る数が2次式なので因数定理や剰余の定理は使えない・・・と思うかも知れませんね。
確かに、因数定理や剰余の定理は、1次式で割った場合の余りがわかる定理です。2次式では直接的には使えません。
ならば、使えるように式を立ててみれば良いのではないか?と考えられると良いです。
この場合の割り算の関係を、商をQ(x)として方程式に表すと、
P(x)=(x^2+x−2)・Q(x)−2x+3
となりますね。
因数分解すると、
P(x)=(x+2)(x−1)・Q(x)−2x+3
こうなります。
これならば、剰余の定理が仕えそうですね!?
(x+2)(x−1)・Q(x)の部分は、x=1やx=−2のときゼロになってしまうので、そのときの余りが求められるというわけです。
P(1)=−2+3=1
P(−2)=−2×(−2)+3=4+3=7
また、与式から、P(1)=1+a+b+1=a+b+2
P(−2)=−8+4a−2b+1=4a−2b−7
という式が得られます。P(1)はP(1)同士、P(−2)はP(−2)同士等しいに決まってるので、
P(1)=a+b+2=1
a+b=1−2
a+b=−1
P(−2)=4a−2b−7=7
4a−2b=7+7
4a−2b=14
aとbについての式が2つできたので、連立して解けばa,bの値を求めることができます。
計算すると、a=2,b=−3が得られます。
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