共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)本試験
問60 (数学Ⅱ・数学B(第1問) 問9)

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問題

共通テスト(数学)試験 令和6年度(2024年度)本試験 問60(数学Ⅱ・数学B(第1問) 問9) (訂正依頼・報告はこちら)

〔2〕S(x)をxの2次式とする。xの整式P(x)をS(x)で割ったときの商をT(x)、余りをU(x)とする。ただし、S(x)とP(x)の係数は実数であるとする。

(1)P(x)=2x3+7x2+10x+5、S(x)=x2+4x+7の場合を考える。
方程式S(x)=0の解はx=( コサ )±(√[ シ ])iである。
また、T(x)=( ス )x−( セ )、U(x)=( ソタ )である。

( ス )、( セ )にあてはまるものを1つ選べ。
  • ス:1  セ:1
  • ス:2  セ:1
  • ス:2  セ:2
  • ス:2  セ:3

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この過去問の解説 (3件)

01

まず、2x・S(x) を考えて P(x) から引きます。
2x3 + 7x2 + 10x + 5 -2x(x2 + 4x + 7) =- x2 - 4x +5
次に、- x2 - 4x +5 から -S(x) を引きます。
(すなわち S(x)を加えます。)
- x2 - 4x +5 - (-x2 - 4x - 7) = 12 
したがって、
P(x) = (2x-1)・S(x) + 12

 

本設問は商T(x) について、
(ス)x -(セ)の形で答えるので、
ス:2 セ:1 の組み合わせの選択肢が本設問の解答となります。

選択肢2. ス:2  セ:1

計算が合っているかを確かめると、
(2x - 1)(x2 + 4x + 7) + 12 = 2x3 +8x2 +14x -x2 -4x +5
= 2x3 + 7x2 + 10x +5 = P(x) となり、
計算が正しかった事が分かります。
 

まとめ

「商」が問われているので、
上記解説の計算で「- x2 - 4x +5 から -S(x) を引く」箇所に注意しましょう。
選択肢を見ると符号の違いで本設問を間違えてしまう事はありませんが、
結果的には「S(x) を足す」操作であっても、「-S(x) を引く」という表現を式で表す必要があります。
解答である 2x -1 の「-1」の部分がそれに相当します。
 

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02

S(x)=0より、x2+4x+7=0について解の公式用いると

x

=(-4±√(42-4×1×7))/2×1

=(-4±√(16-28))/2

=(-4±√(-12))/2

=(-4±2(√3)i))/2

=-2±(√3)i

 

題意の通り、P(x)をS(x)で割ると

従って商は

T(x)=2x-1

選択肢2. ス:2  セ:1

正解です。

まとめ

まずは文脈の通り、方程式どおしで割り算を実施することがpointです。

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03

まず、P(x)の最高次の項である2x3を消すことを考えます。
S(x)に2xを掛けると、

2x*(x2+4x+7)

=2x3+8x2+14x

となります。


P(x)からこれを引くと、
(2x3+7x2+10x+5)-(2x3+8x2+14x)

=-x2-4x+5
となります。

 

次に、この式の最高次の項である-x2を消すことを考えます。
S(x)に-1を掛けると、

-1*(x2+4x+7)

=-x2-4x-7

となります。


先ほどの式からこれを引くと、
(-x2-4x+5)-(-x2-4x-7)

=12
となります。

 

12は定数なので、ここで計算は終了です。

この計算から、
商T(x)=2x-1
であることが分かります。

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