| 京都大学の問題ですね.
虚軸上に解があるので,x=iyとおける(ただしy:実数) これを,x^5+x^4-x^3+x^2-(a+1)x+a=0に代入すると i*y^5+y^4 +i*y^3 -y^2 -i(a+1)y+a=0 ⇔ (y^4-y^2+a)+i*(y^5+y^3-(a+1)y)=0
ここで,a,yは実数なので y^4-y^2+a=0…@ y^5+y^3-(a+1)y=0…A がともに成り立ちます. 従って,@Aが共通解を持つようなaの値を見つければよくなります.
Aはy(y^4+y^2-a-1)=0なので,y=0またはy^4+y^2-a-1=0です.場合わけをして考えます.
i)y=0のとき @がy=0を解にもつときa=0.(このとき,y=0すなわちx=0が解になる)
ii)y^4+y^2-a-1=0のとき @がy^4+y^2-a-1=0…B と共通解を持つので, B-@より,2y^2-2a-1=0 ⇔ y^2=(2a+1)/2 を解に持つ. また,B+@より,2y^4-1=0 ⇔ y=±1/[4]√2 (yは実数だから)を共通解として持ちます. ([4]√2は2の4乗根です) よって,y^2=(2a+1)/2が,y=±1/[4]√2 と一致するので1/√2 =(2a+1)/2 ⇔ a=(√2-1)/2
求める答えは,a=0,(√2-1)/2
|