とぽろじい ~大人の数学自由研究~

高校数学から分かる新しい数学、大学で学ぶ数学を少しずつまとめていくブログです。ゆくゆくは本にまとめたいと思っています。

MENU

【問題】4次方程式が重解をもつ条件【ハイスピード数学プロブレム100】

「秒で解ける数学の問題」がテーマのハイスピード数学プロブレム。

今回は4次方程式が重解をもつ条件を求めます。

「互除法を用いた解法」と「平方完成を用いた解法」の2つを紹介します。

問題

解答

解説とこぼれ話

解答1は共通解の問題に帰着させ、「整数における公約数」と同様に互除法によって「多項式における共通因数」が求められることを利用しました。

共通解を求めるだけなら f(x)=0f'(x)=0連立方程式として処理するだけでも構いませんが、互除法はいわゆるアルゴリズムのため、どのような方程式であっても機械的な計算処理で正答にたどり着くという汎用性の高さがあります。

 

解答2は2次関数でよく利用する「平方完成」を手順よくおこないました。計算量の少なさが解答1より優れた点ですが、残念ながらこちらは解に対称性があるとき限定の解法になります。

 

ハイスピード数学プロブレム(ハイ数)とは?

解法次第で「ハイスピードに解ける」数学の問題とその解説を随時ゆるーく紹介します。

一風変わった問題で頭の体操にいかがでしょうか。

なお、インスタグラム( https://www.instagram.com/fukuma_topology/ )をフォローしていただくと最新の問題&解説がご覧になれます。

他にも「自由研究」の記事が多数ありますので是非ご覧ください。

それでは最後までお読みいただきありがとうございました。