| この問題は,この手の問題でよく使われる因数定理が非常に使いにくいので,やりにくいですね. 因数定理の使いにくい問題では次の手が有効かと思います.
・f(x)をx^2+x+2で割ると3x+5あまる ⇒f(x)=(x^2+x+2)*g(x)+(3x+5)…@とおけます.
@のようにおいたf(x)に対して ・f(x)をx^2+3で割るとx+3あまる ⇒f(x)=(x^2+3)*g(x) +{(x-1)*g(x)+3x+5}のようにすると,(x^2+3)*g(x)の部分は(x^2+3)で割り切れるので,(x-1)*g(x)+3x+5をx^2+3で割るとx+3あまる と考えられます.
さて,ここからg(x)の決定に入りましょう.@からして,f(x)の次数を最小にするには,g(x)の次数を最小にすればよいです.
i)g(x)が0次(定数) ⇒g(x)=aのとき (x-1)*g(x)+3x+5=(3+a)x+(5-a) で,これをx^2+3で割ると,(商が0で)あまりが(3+a)x+(5-a)なので, (3+a)x+(5-a)=x+3となればよいが,これを満たすaは存在しない.
ii)g(x)が1次 ⇒g(x)=ax+bのとき (x-1)*g(x)+3x+5=(x-1)*(ax+b)+3x+5 =ax^2+(-a+b+3)x+(5-b)なので,これをx^2+3で割ると,(商がaで)あまりが(-a+b+3)x+(5-b-3a)なので (-a+b+3)x+(5-b-3a)=x+3となればよい. これは,-a+b+3=1と5-b-3a=3の連立方程式を解けば,a=1,b=-1と求まる.
よって,求めるf(x)のうち次数が最小のものは,@の形に対してg(x)=x-1のときの f(x)=(x^2+x+2)(x-1)+3x+5=x^3+4x+3と求まる.
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