共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)本試験
問65 (数学Ⅱ・数学B(第1問) 問14)
問題文
(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。
(ⅱ)逆に( ツ )が成り立つとき、余りが定数になるかを調べよう。
S(x)が2次式であるから、m、nを定数としてU(x)=mx+nとおける。P(x)をS(x)、T(x)、m、nを用いて表すと、P(x)=( テ )となる。この等式のxにα、βをそれぞれ代入すると( ト )となるので、( ツ )とα≠βより( ナ )となる。以上から余りが定数になることがわかる。
( ト )にあてはまるものを1つ選べ。
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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65(数学Ⅱ・数学B(第1問) 問14) (訂正依頼・報告はこちら)
(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。
(ⅱ)逆に( ツ )が成り立つとき、余りが定数になるかを調べよう。
S(x)が2次式であるから、m、nを定数としてU(x)=mx+nとおける。P(x)をS(x)、T(x)、m、nを用いて表すと、P(x)=( テ )となる。この等式のxにα、βをそれぞれ代入すると( ト )となるので、( ツ )とα≠βより( ナ )となる。以上から余りが定数になることがわかる。
( ト )にあてはまるものを1つ選べ。
- P(α)=T(α)かつP(β)=T(β)
- P(α)=mα+nかつP(β)=mβ+n
- P(α)=(mα+n)T(α)かつP(β)=(mβ+n)T(β)
- P(α)=P(β)=0
- P(α)≠0かつP(β)≠0
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この過去問の解説 (2件)
01
P(x) = S(x)T(x) + mx + n にαとβを代入します。
問題文より S(α) = S(β) = 0 である事に注意すると、
P(α) = 0 + mα + n = mα + n
P(β) = 0 + mβ + n = mβ + n
「P(α) = mα + n かつ P(β) = mβ + n 」の選択肢が設問(ト)の解答となります。
α と β はS(x) = 0 の2つの解であるという問題設定なので、
S(α) = S(β) = 0 となります。
P(α) = mα + n と P(β) = mβ + n が同時に成り立つので、
「P(α) = mα + n かつ P(β) = mβ + n」という表現もできる事になります。
mα + n と mβ + n は「余り」です。
この選択肢は正しくありません。
α と β を代入すると余りが出る形になりますが、
問題文では割り切れる場合(mx + n = 0 の場合)を否定していないので、
この選択肢は正しいとは言えません。
余りが1次式であるため、P(α)を考える時に余りの部分は mα + n となります。
β の場合も同様です。
各選択肢がやや煩雑で分かりにくいかもしれませんが、
計算で得られた結果を表すものを見つけて選びましょう。
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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)
題意より、U(x)=mx+nとおいているため
P(x)=S(x)T(x)+U(x)
S(α)=S(β)=0が成り立つことから
P(α)=mα+n
P(β)=mβ+n
が成り立ちます。
正解です。
シンプルに誘導に従っていくことが大切です。
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