共通テスト(数学) 過去問
令和6年度(2024年度)本試験
問66 (数学Ⅱ・数学B(第1問) 問15)
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。
( ナ )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66(数学Ⅱ・数学B(第1問) 問15) (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。
( ナ )にあてはまるものを1つ選べ。
- m≠0
- m≠0かつn=0
- m≠0かつn≠0
- m=0
- m=n=0
- m=0かつn≠0
- n=0
- n≠0
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この過去問の解説 (2件)
01
前問(ト)より「P(α) = mα + n かつ P(β) = mβ + n」であり、
設問(チ)より P(α) = P(β) であるので、
mα + n = mβ + n ⇔ mα = mβ
ここで、問題文から α≠β なので m = 0 となります。
n はそのまま定数の余りとして残ります。
「m = 0」の選択肢が設問(ナ)の解答となります。
前問(ト)
設問(チ)
mα = mβ が得られた時点で、m(α - β) = 0 とさらに変形すると、
α≠β の条件のもとで m = 0 となる事がより明確になります。
この選択肢が、正しい選択肢です。
m = 0 までは正しいですが、定数の余りである n まで 0 になるとは限りません。
m = n = 0 である場合はP(x) が S(x) で割り切れる場合であり、余りが 0 である場合に限ります。
この選択肢は正しくないので、うっかり選ばないように注意しましょう。
m = 0 までは正しいですが、「n≠0」の結果までは得られていません。
問題文は n= 0 の場合(割り切れる場合)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。
計算の結果から 0 になるのは mであり、n ではありません。
問題文は n= 0 の場合(割り切れる場合)を否定していませんが、
常に割り切れるわけではないので、この選択肢は正しくありません。
既に得られている結果を整理して m = 0 を導出しましょう。
この設問も前問と同じく、各選択肢の内容がやや煩雑です。
計算で得られた結果をもとにした選択肢を慎重に選び、
不注意で正しくない選択肢を選ぶ事がないようにしましょう。
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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。
定数は等しいのでP(α)=P(β)より
mα+n=mβ+n
↔m(α-β)=0
ここでα≠βなので、m=0になります。
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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