共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)本試験
問63 (数学Ⅱ・数学B(第1問) 問12)

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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63(数学Ⅱ・数学B(第1問) 問12) (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。

(2)方程式S(x)=0は異なる二つの解α、βをもつとする。このとき
 P(x)をS(x)で割った余りが定数になることと同値な条件を考える。

(ⅰ)余りが定数になるときを考えてみよう。
仮定から、定数kを用いてU(x)=kとおける。このとき、( チ )。
したがって、余りが定数になるとき、( ツ )が成り立つ。

( ツ )にあてはまるものを1つ選べ。
  • T(α)=T(β)
  • P(α)=P(β)
  • T(α)≠T(β)
  • P(α)≠P(β)

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この過去問の解説 (2件)

01

前問(チ)より、

「P(x) = S(x)T(x) +k かつ S(α) = S(β) = 0が成り立つことから、P(α) = P(β) = kとなることが導かれる 」という結果を得ているので、

問題文の条件を満たす時には P(α) = P(β) となります。


「P(α) = P(β)」 の選択肢が設問(ツ)の解答となります。

 

前問(チ)

順番として正しい論理は、次のようになります。

1: 問題文の条件より、P(x) = S(x)T(x) +k

2: α と βが S(x) = 0 の解なので、S(α) = S(β) =0

3: よって、P(α) = S(α)T(α) +k = 0 + k = k であり、

かつ P(β) = S(β)T(β) +k = 0 + k = k

選択肢2. P(α)=P(β)

P(α) = P(β) = k (= 「余り」)が成立します。

 

αとβはS(x) = 0 の解なので、
P(α) = S(α)T(α) +k = k
P(β) = S(β)T(β) +k = k
となり、確かに P(α) = P(β) の関係を得ます。

まとめ

「定数kを用いてU(x)=kとおける」という事から、

P(α) = P(β) = k となる事を理解していれば正しい選択肢を選べると思われます。

決して難問ではありませんが、前問(チ)に引き続き、少し変わった形式の設問かと思われますので注意しましょう。

 

もし本設問を単独の設問として解く場合は、P(x) = S(x)T(x) + k の式に x = α, β を代入する事で結果の関係式を得ます。
 

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02

題意より、方程式S(x)=0は異なる二つの解α、βをもつことから

S(α)=S(β)=0

が成り立ちます。

同様に題意より、P(x)をS(x)で割ったときの商をT(x)、余りをU(x)とすること、U(x)=kとおくことから

P(x)=S(x)T(x)+k

が成り立ちます。

これら2式を用いて定数を算出すると

P(α)=P(β)=k

が成り立ちます。

この関係性が記載されていたら正解です。

 

3つ目の式よりP(α)=P(β)

選択肢2. P(α)=P(β)

上記解説より、この選択肢が正解です。

まとめ

題意より整理できる事実を数式化します。その結果より、定数が求められることを導いている文章を探すことが大切です。

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