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2015年問題
難易度:
★★
ぼやき餅
2014/12/31 10:11
都合により1日早く出題
分かる人はすぐ分かると思いますが、分からない人はなかなか辛いと思うので、
ヒントも置いておきます
問 方程式 x
3
+x
2
+x+1=0 の解を α、β、γ とおく。
α
2015
+β
2015
+γ
2015
の値を求めよ。
ヒント(反転)
(x−1)(x
3
+x
2
+x+1)=x
4
−1
【
−1
】
回答募集は終了しました。
▲
△
▽
▼
No.1
x^3+x^2+x+1=0 において x=1 は解ではなく、両辺に(x−1)をかけて
x^4−1=0 つまり、x^4=1 となり、x^2015=x^3 が導かれる
したがって、
α^2015+β^2015+γ^2015=α^3+β^3+γ^3
となるので、α^3+β^3+γ^3の値を求めればよい
3次方程式の解と係数の関係より
α+β+γ=−1, αβ+βγ+γα=1, αβγ=−1
であるから
α^3+β^3+γ^3
=(α+β+γ)^3−3(α+β+γ)(αβ+βγ+γα)+3αβγ
=(−1)^3−3×(−1)×1+3×(−1)
=−1
となる
ゆりあ
2014/12/31 15:57
ある意味定番ですね
ぼやき餅
正解です
▲
△
▽
▼
No.2
答: -1<br><br>x^3+x^2+x+1=(x+1)(x^2+1)=0 <br>解は -1 or i or -i なので、<br>α=i、β=-i、γ=-1とする。<br><br>α^2015=α^2014*α=-i<br>β^2015=β^2014*β=i<br>γ^2015=-1<br>α^2015+β^2015+γ^2015=-1
たっくん4
2014/12/31 16:44
ヒントは見てませんが、
そのまま解いてしまいました。
これじゃぁ別解メダルかな
作意解はきっと3つの解の共通式を使うんですよね…
ぼやき餅
与式が簡単すぎたか…
▲
△
▽
▼
No.3
x^3+x^2+x+1=(x+1)(x^2+1)
↓
(α,β,γ)=(-1,i,-i)(順不同)
よって、
α^2015+β^2015+γ^2015
=(-1)^(2*1007+1)+i^(4*503+3)+(-i)^(4*503+3)
=-1-i+i
=-1
某
2014/12/31 17:36
とりあえずこんな感じ
ぼやき餅
たっくん4さんと同様の回答です
▲
△
▽
▼
No.4
x^3+x^2+x+1=(x+1)(x^2+1)
であり、α^2015+β^2015+γ^2015 は対称式なので
x^3+x^2+x+1=0 の解を α=-1, β=i, γ=-i と決めてよい
代入すると α^2015+β^2015+γ^2015=−1
ゆりあ
2015/01/01 11:43
別解の方
ぼやき餅
その通りです
▲
△
▽
▼
No.5
(x^n -1)/(x - 1)=Σx^m=0 から、
すべての解α、β、γ…について
α^n = 1 であることを使うのが
本解だと想像します。
たっくん4
2015/01/01 15:27
本解はたぶんこうですかね
ぼやき餅
そうなんです
▲
△
▽
▼
No.6
解は-1,i,-i
(-1)^2015+i^2015+(-i)^2015=-1-i+i=-1
別解だと思いますが
Nighteck
2015/01/02 16:41
ではx
2015
+x+1=0の全ての解の2015乗の和と積はいくつになるでしょう?
ぼやき餅
はい、正解です
問題の回答
方程式の解を、x
1
、x
2
・・・x
2015
とおき、
和・・・x
1
2015
+x
2
2015
+・・・+x
2015
2015
=−(x
1
+x
2
+・・・+x
2015
)−2015=−2015
(2015次方程式の解と係数の関係を調べてないのでよくわかりませんが)
積・・・まだ考え中です
<追記>
積...−1ですか?
携帯端末なので計算式は略しますが。
▲
△
▽
▼
No.7
2015個ある解の任意のひとつをαとすると、
α^2015=-(α+1)
求める和= -全ての解の和-2015
全ての解の和=0 (与式の x^2014 の項がゼロなので)
答:-2015
たっくん4
2015/01/02 18:59
Nighteck さんの問題 取り急ぎ和のみ。
ぼやき餅
解答はNighteck さん待ちで
▲
△
▽
▼
No.8
求める積=(全ての解2015個の積)^2015
解と係数の関係から、
全ての解2015個の積=−1なので
答:−1
たっくん4
2015/01/05 19:48
Nighteck さんの問題 積も回答しておきます。
ぼやき餅さんにご面倒をおかけするので申し訳ないです
重解はないことを証明しなくて良いのか(解は本当に2015個なのか)が、少し気になるのですが、どうなんだろう
重解はダブルカウントして解は必ず2015個とすると決めてしまえば、とりあえず問題はないのですが。
ぼやき餅
とりあえず公開しておきます
▲
△
▽
▼
No.9
答え→-1
河野真衣
2015/01/06 22:44
Nighteckさんの問題。
x^2n+1+x+1(nは自然数)の場合→和も積も-1になるのでは?
ぼやき餅
公開しておきます。
和の方はそれなりに自信があるのですが
▲
△
▽
▼
No.10
-1
x^3+x^2+x+1=0 左辺を因数分解して
(x+1)(X^2+1)=0 より x=-1,±i (iは虚数単位)
これらを α,β,γ にそれぞれ代入して
(-1)^2015+i^2015+(-i)^2015
= -1+(-1)^1007(i-i)=-1 よって -1
画瑠璃亜
2015/01/07 02:18
とりあえず本題のほうだけ
ぼやき餅
正解でーす
▲
△
▽
▼
No.11
Nighteck
2015/01/10 07:29
遅れました。
本当は他の人ではなくぼやき餅さんに考えて貰いたかったのですが。
考え方はNo.7No.8の通りです。
解と係数の関係から和は定数項の正負逆、積はx
2014
の係数の正負逆です。和はx
2015
=-x-1として求めます。
ぼやき餅
ステキな問題をありがとうございます
▲
△
▽
▼
No.12
ぼやき餅
2015/01/10 13:06
ではそろそろ解答公開
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△
▽
▼
No.13
ぼやき餅
2015/01/13 19:27
はい、回答公開
方程式を工夫すれば別解もでなかったかなあ
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▽
▼
No.14
ぼやき餅
2015/01/17 00:12
そろそろロックいきまーす
このクイズのヒント
ヒント知らないよ
このクイズの参加者(6人)
ゆりあ
たっくん4
某
Nighteck
河野真衣
画瑠璃亜
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