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■23201 / inTopicNo.1)  2005年上智大の問題
  
□投稿者/ seiko 一般人(1回)-(2007/03/25(Sun) 18:50:02)
    f(x),g(x)はxの2次式でf(x)-g(x)=2x^2-2x+2,f(x)g(x)=3x^4+2x^3+5x^2+2x+3である。このとき,f(x),g(x)を求めよ。ただしf(0)>0とする。

    という問題のやり方が全然わかりません。どうやるのか教えてください。お願い致します。
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■23209 / inTopicNo.2)  Re[1]: 2005年上智大の問題
□投稿者/ N ファミリー(154回)-(2007/03/25(Sun) 19:55:42)
    f(x)=ax^2+bx+c、g(x)=dx^2+ex+fとおいて考えるのが1つの方法です。
    このことと、f(0)>0ということは、定数は正です。
    そして、f(x)*g(x)の定数は3で、これはcfでもあるのでcf=3です。
    さらにf(x)-g(x)=2x^2-2x+2よりc-f=2です。
    よってここはfを消去。するとc^2-2c-3=0で、c>0よりc=3です。故にf=1となりました。
    それで次は…というように、f(x)=ax^2+bx+c、g(x)=dx^2+ex+fを条件に当てはめてできる連立方程式を解いていくという方法を、私は考えました。
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■23212 / inTopicNo.3)  Re[1]: 2005年上智大の問題
□投稿者/ キャプテンつかさ 一般人(6回)-(2007/03/25(Sun) 20:02:39)
    No23201に返信(seikoさんの記事)
    > f(x),g(x)はxの2次式でf(x)-g(x)=2x^2-2x+2,f(x)g(x)=3x^4+2x^3+5x^2+2x+3である。このとき,f(x),g(x)を求めよ。ただしf(0)>0とする。
    >
    > という問題のやり方が全然わかりません。どうやるのか教えてください。お願い致します。

    x≠0として
    f(x)g(x)の両辺を x^2 で割ると

    f(x)g(x)=3x^2+2x+5+2/x+3/x^2
    =3(x^2+1/x^2)+2(x+1/x)+5
    =3(x+1/x)^2+2(x+1/x)-1

    ここでx+1/x=tと置くと、

    f(x)g(x)=3t^2+2t-6
    =(3t-1)(t+1)
    ={3(x+1/x)-1}{(x+1/x)+1}
    =(3x^2-x+3)(x^2+x+1)

    ここでf(x)=(3x^2-x+3),g(x)=(x^2+x+1)とすればf(x)-g(x)も成り立つので

    f(x)=(3x^2-x+3)
    g(x)=(x^2+x+1)

    である。またx=0の時もf(x)g(x),f(x)-g(x)は成り立つ。

    ※もし、f(x)-g(x)が成り立たなかったとしたら、さらに因数分解を進めて組み合わせを変えてみればよい。
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■23213 / inTopicNo.4)  Re[1]: 2005年上智大の問題
□投稿者/ キャプテンつかさ 一般人(7回)-(2007/03/25(Sun) 20:06:01)
    f(x)g(x)=3x^4+2x^3+5x^2+2x+3のように係数が左右対称になっている場合、上でやったような操作をすると因数分解できる場合が多いですよ!
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■23233 / inTopicNo.5)  Re[2]: 2005年上智大の問題
□投稿者/ GB 一般人(4回)-(2007/03/25(Sun) 23:46:58)
    No23209に返信(Nさんの記事)
    > f(x)=ax^2+bx+c、g(x)=dx^2+ex+fとおいて考えるのが1つの方法ですに倣い;
    In[1]:=
    Expand[a*x^2 + b*x + c - (d*x^2 + e*x + f)]

    Out[1]=
    c - f + b*x - e*x + a*x^2 - d*x^2

    In[2]:=
    Coefficient[%, x^2]

    Out[2]=
    a - d
     etc

    In[3]:=
    Expand[(a*x^2 + b*x + c)*(d*x^2 + e*x + f)]

    Out[3]=
    c*f + c*e*x + b*f*x + c*d*x^2 + b*e*x^2 +
    a*f*x^2 + b*d*x^3 + a*e*x^3 + a*d*x^4

    In[4]:=
    Table[Coefficient[%, x^k], {k, 1, 4}]

    Out[4]=
    {c*e + b*f, c*d + b*e + a*f, b*d + a*e, a*d}

    In[5]:=
    GroebnerBasis[{a - d - 2, b - e - -2,
    c - f - 2, c*f - 3, c*e + b*f - 2,
    c*d + b*e + a*f - 5, b*d + a*e - 2,
    a*d - 3}, {a, b, c, d, e, f}]

    Out[5]=
    {-3 + 2*f + f^2, 1 - e, -d + f, -2 + c - f,
    -1 - b, 2 - a + f}

    In[6]:=
    Solve[% == {0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {a, b, c, d, e, f}]

    Out[6]=
    {{a -> -1, b -> -1, c -> -1, d -> -3,
    e -> 1, f -> -3}, {a -> 3, b -> -1,
    c -> 3, d -> 1, e -> 1, f -> 1}}

    In[7]:=
    (a*x^2 + b*x + c)*(d*x^2 + e*x + f) /.
    {a -> -1, b -> -1, c -> -1, d -> -3,
    e -> 1, f -> -3}

    Out[7]=
    (-3 + x - 3*x^2)*(-1 - x - x^2)

    In[8]:=
    (a*x^2 + b*x + c)*(d*x^2 + e*x + f) /.
    {a -> 3, b -> -1, c -> 3, d -> 1, e -> 1,
    f -> 1}

    Out[8]=
    (1 + x + x^2)*(3 - x + 3*x^2)
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