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複素数の計算

    かかか じろう (id: 1568) (2023年3月12日21:50)
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    (2)のを簡単に解きたいのですが解説みてもさっぱり分かりません。なんで割り算できるんですか?

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    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年3月12日22:23)
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    こんばんは。 これは複素数だけでなく、実数でもルートが入るような値(例えば $x=\dfrac{3-\sqrt{13}}{2}$ みたいな)を代入して、次数の高い式の値を求めるためのテクニックです。高校数学は、ま、言ってみればテクニックの集合みたいなもので(ちょっと言い過ぎですが)、なるべくたくさん身につけるのがいいです。 次数の高い多項式を1次式で割った時の余りは剰余定理ですね。 次数の高い多項式を2次式で割っ↓た時は、こんなテクニックです。   ↓ A(x)を2次式B(x)で割ったら、商がQ(x),余りがR(x)であったとき、 A(x)=Q(x)B(x)+R(x) と書けて、しかもR(x)は1次式(あるいは0次式)になります。 ですからx=αで2次式B(x)の値が0になる(B(α)=0)ようなB(x)が発見できれば、x=αを代入したA(α)全体の値を求めるときは A(α)=Q(α)B(α)+R(α)=Q(α)×0=R(α) となり、R(α)だけ計算すればいいのです!1次式に代入するだけなので、全然楽です! そのためには、代入しなくてはならない値αが与えられたら、B(α)=0になるような2次式をまず求めましょう。 その解答では、与えられた値からなんとかして$i$ のない式を作り、それがB(x)になります。 $B(x)=x^2-3x+3 , B(\alpha)=0$ です。 別な考えでは、その値を解に持つような2次方程式を作ればいいのです。わたしはこちらの方が好きですが。 ある2次方程式の解の一つが $x=\dfrac{3+\sqrt{3}i}{2}$ なら$x=\dfrac{3-\sqrt{3}i}{2}$ も解。 $\alpha + \beta =3 , \alpha \beta = 3$ だから、解と係数の関係より、この2数を解に持つ2次方程式は $x^2-3x+3=0$ と見つけることもできますよ。 それが見つかれば、実際にA(x)を$x^2-3x+3$ で割って余りを求め、それに$x=\dfrac{3+\sqrt{3}i}{2}$を代入するだけでA(α)が求まります。 「なんで割り算ができるのか?」ではなく、「割り算をしたら得になるような2次式を見つけて割り算して得をしよう!」という事なのです。 これでどうでしょうか?コメント欄に返事を書いてください。
    かかか じろう (id: 1568) (2023年3月12日22:39)
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    たしかにこの問題ではx^2−3x+3=0となるのでそれを代入しちゃえば簡単になりますね。ですが剰余の定理が分からない場合この方法を使うことは難しいですか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2023年3月12日23:22)
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    いや、剰余の定理は1次式で割った時の余りを求めるときにしか使えません。この問題とは別です。

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