数検1級の公式解答も間違ってた伝説の因数分解がヤバすぎた

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Komentáře • 492

  • @py559
    @py559 Před 3 lety +754

    大学入って初めて、いかに中高の問題の因数分解が計算しやすいように調整されてたか痛感した

    • @shp6989
      @shp6989 Před 2 lety +111

      どうせ綺麗な数字になるんでしょ?って思いながら解くよね

    • @user-mw5ig9dj1q
      @user-mw5ig9dj1q Před 2 lety +13

      @@shp6989 分かりみが深い。

    • @tomatann635
      @tomatann635 Před rokem +40

      そんななか出てきたルート147分のを一生憎む、あっててもあってる気がしなかった

    • @user-vb2oz7lu7f
      @user-vb2oz7lu7f Před rokem +6

      @@tomatann635 ちょっと詳しく

    • @syou_0321
      @syou_0321 Před rokem +28

      @@tomatann635 それ 7√3 ですよ

  • @user-sx6fh3fj7r
    @user-sx6fh3fj7r Před 3 lety +173

    「うーん…そーなるねー」とか言いながら動画見ると、自分がめちゃくちゃ頭いいように感じられる動画ww

  • @mathmouse3797
    @mathmouse3797 Před 3 lety +194

    複素数の積を図形的に捉えてあげても偏角が和,絶対値が積となることがわかり、その性質を使って三角関数の加法定理を証明する流れが個人的にすごく好きです.

    • @tchaikovsky1026
      @tchaikovsky1026 Před 3 lety +3

      複素数の積→偏角は和
      のところで、暗黙のうちに三角関数の加法定理を使っていませんか?

    • @mathmouse3797
      @mathmouse3797 Před 3 lety +24

      @@tchaikovsky1026
      教科書等では,加法定理を用いて複素数の積において絶対値が積で偏角が和となることを証明しています.(こちらが一般的な方法でしょう.)
      しかしながら、複素数の積を図形的に捉えてあげて証明することもできます.(ここでいう「図形的に捉えてあげて」とは、加法定理を既知として↑で述べた「積において絶対値が積,偏角が和となる」…(※)という定理を図形的な意味として見出すという教科書の流れではなく,図形的な側面(「相似」の概念)から定理(※)を導いてやるということです.そうでなければ循環論法に陥ってしまいます.この点についてのご指摘だと思われますが,ご安心ください.以下に定理(※)の証明を添えます.)
      定理(※)の証明
      複素数を複素数平面上でベクトルとして捉えてやると都合が良いので(というか複素数はベクトルなので)、a,b∈lRとして、複素数a+biを右にa進んで上にb進むベクトル(a,b)として扱う.こう考えることにより複素数の和はベクトル和と同様に振る舞うことがわかる.
      まず
      複素数Aと虚数単位iの積Aiについて、複素数平面上でベクトルAiはベクトルAをπ/2回転したものである…(※※)
      を前提とする.
      (これは別個で証明できる.要は座標平面上で点(a,b)を原点中心にπ/2回転した点が(-b,a)であることを示せばよい.)
      2つ複素数A=a+bi,B=c+di(a,b,c,d∈lR,argA=α,argB=β)の積について考えると
      AB=A(c+di)=c・(A)+d・(Ai)(A,Aiを纏まりと捉えて分配して展開した)
      AiはAをπ/2回転したものであるから,この2つのベクトルA,Aiを基底とする直交座標系…①は、2つのベクトル1,iを基底とする直交座標系…②をlAl倍に相似拡大または縮小し,原点中心にargA=αだけ回転したものであり、①と②は互いに相似である.
      したがって,ベクトルB=c・1+d・iをlAl倍に拡大または縮小して,αだけ回転したベクトルがAB=c・(A)+d・(Ai)であるから、これにより複素数ABの絶対値はlAllBl,偏角はα+βであることがわかり定理(※)は示された.
      補足(1)
      どうしても言葉で記述すると堅苦しくなってしまいますが、AB
      =c・(A)+d・(Ai)という複素数を図示してあげると視覚的に理解できると思います.
      補足(2)
      あえて「①と②が座標系として相似」と表現したのは、一般角α,βを扱っているゆえ、一般性を保つためです.3点(0),(c),(c+di)を頂点とする三角形と3点(0),(c・A),(c・A+
      d・Ai)を頂点とする三角形が相似といえばわかりやすいかもしれません.
      補足(3)
      定理(※※)を活用して複素数平面上で定理(※)を証明しましたので,
      定理(※)を用いると
      (cos α+isinα)(cos β+isinβ)=cos (α+β)+isin(α+β)
      左辺を展開して実部と虚部の比較により
      三角関数の加法定理
      cos αcos β-sinαsinβ=cos (α+β)
      sinαcos β+sinβcos α=sin(α+β)
      が得られます.
      補足(4)
      恐らくお気づきかと思いますが上で紹介した定理(※)の証明では定理(※※)と複素数のベクトルとしての振る舞いがミソになっています.
      複素数平面上でなくても同様の加法定理の証明がただのxy平面上でベクトルを用いてできます.
      (証明)
      大文字はベクトルを表すことにする.
      また、cos (θ+π/2)=-sinθ,sin(θ+π/2)=cos θを既知とする.
      (これは加法定理を用いるまでもなく証明可能)
      E1=(1,0),E2=(0,1)とし,
      E3=(cos α,sinα)=(cos α)E1+(sinα)E2
      E4=(cos (α+π/2),sin(α+π/2))=(-sinα,cos α)=(-sinα)E1+(cos α)E2
      とする.
      E1,E2を基底とする座標系を原点中心にαだけ回転したのがE3,E4を基底とする座標系であるから,
      ベクトル(cos β)E3+(sinβ)E4は(cos β)E1+(sinβ)E2をαだけ回転したベクトルであり,
      (cos β)E3+(sinβ)E4={cos (α+β)}E1+{sin(α+β)}E2

      (cos αcos β-sinαsinβ)E1+(sinαcos β+sinβcos α)E2=cos (α+β)}E1+{sin(α+β)}E2
      E1,E2は線形独立だから,係数比較(つまり、成分表示したときの成分の比較)により
      三角関数の加法定理
      cos αcos β-sinαsinβ=cos (α+β)
      sinαcos β+sinβcos α=sin(α+β)
      が得られた.
      このように、ベクトルの視点から見てみれば加法定理なんて一瞬で導けてしまいます.(上では多少丁寧に書いたつもりなので長々しく見えてしまいます.)
      余談ですが、加法定理,定理(※)ともに独立に証明することもでき、また加法定理を用いて定理(※)を導いたり、逆に定理(※)を用いて加法定理を導いたりできて、証明経路がたくさんある(つまり一方通行ではない)というのも個人的に数学の面白さの1つだとおもいます.
      因みに、私は数学2の授業で先生に「加法定理の証明は複素数平面を用いてできる」ということを教わり、そこで複素数平面に関して学習した際に定理(※)の図形的な証明を知って感動した記憶があります.教科書等に載せられていないのが残念ですが、非常に面白いので是非多くの方々に知っていただきたいです.もし上で述べた定理(※)の証明がわかりにくかったり読みづらかったりすれば、「加法定理 複素数平面 証明」で検索してみてください.ヤフー知恵袋あたりで見つかるとおもいます.

    • @tchaikovsky1026
      @tchaikovsky1026 Před 3 lety +6

      @@mathmouse3797
      おっしゃっていることはよくわかります。
      自分は数学の専門家でないので、間違いがありましたらご容赦ください。
      書いていただいたアプローチは、形式的には複素平面をとっていますが、xy平面を用いた加法定理の証明(高校でやるような一般的な証明)とほぼ同値であることがわかりました。
      もちろんどちらが正しいとかではなく、両方正しいのだと思います。
      @mathmouse さんの論証では、「複素数の積は伸縮と回転を表す」を証明した時点ですでに加法定理がほぼ証明されているので、
      「複素数の積の性質から加法定理を証明する」という主張に違和感がありました。

    • @mathmouse3797
      @mathmouse3797 Před 3 lety +7

      @@tchaikovsky1026
      「複素数の積の性質を導いた時点で加法定理の証明ができている」というのは全くその通りです.
      絶対値が1の特殊な場合について単に「複素数の積の性質」を書き直したのが加法定理となっています.
      ですので、「複素数の積の性質を利用して加法定理を証明する」というのは「複素数の積の性質から何か発展させて(応用させて)加法定理を導く」というニュアンスではなく、「複素数の積に関する定理の特殊なケースが加法定理そのものであるということを述べる」だけのものです.
      複素数の積に関する定理を認めた上では、確かに加法定理はそれに含まれる自明な主張ですね.同じ類として、三角関数の合成も加法定理そのものであり,加法定理を導いた時点でほとんど導けているような自明な事柄です.
      ただし、複素数の演算のみでエレガントに加法定理を記述できるというのは記憶しやすいという点からも価値のあることだと思います.

    • @user-mn9sb1hy9n
      @user-mn9sb1hy9n Před 3 lety +50

      とりあえずラーメン食べたい

  • @captainjohnny6154
    @captainjohnny6154 Před 3 lety +6

    大変面白いですね!とても分かりやすいご解説でした!!チャンネル登録させて頂きました!!!

  • @indigotom8969
    @indigotom8969 Před 3 lety +677

    これ作問者は「整数の範囲で」想定していたのに誤って「実数の範囲で」と書いてしまった説が濃厚。
    前者なら残りの12次多項式(21番目の円分多項式)の規約性の証明をしないとだからきちんと1級レベル(=大学範囲)だけど、後者は結果がごついしcos使わないと係数死ぬほど複雑になるし高校レベルだしでただの悪問。

    • @indigotom8969
      @indigotom8969 Před 3 lety +83

      @@user-bi6qq3cj5g 「整数の範囲で因数分解する」がどのような行為を指すのか誤解していませんか?例えばx^3-1を整数の範囲で因数分解すると(x-1)(x^2+x+1)となることはわかりますか?

    • @xpxxpx6812
      @xpxxpx6812 Před 3 lety +19

      @@user-bi6qq3cj5g おーい聞かれてんぞーw

    • @amvq
      @amvq Před 3 lety +7

      @@xpxxpx6812 偽モンさむい

    • @bot-pk9uq
      @bot-pk9uq Před 3 lety +49

      @@user-bi6qq3cj5g 下手に数学ガチ勢に反論するとこうなるんだよなぁ…

    • @user-kk4ik2rc8i
      @user-kk4ik2rc8i Před 3 lety +9

      @@user-bi6qq3cj5g 間違った時は謝ってね

  • @kraas1343
    @kraas1343 Před 2 lety +73

    この速度で順序よく説明できるのまじで凄いわ。

  • @tanakaatanaka
    @tanakaatanaka Před 3 lety +46

    実数係数多項式の方程式は、互いに共役な複素数を解に持つので、実数係数の二次式と一次式の積の形に因数分解することが可能ですね。

  • @user-yo9gw4kh5e
    @user-yo9gw4kh5e Před 3 lety +141

    因数分解ってこんなにも奥深いのか....

  • @TokyoTech_Hayato0317
    @TokyoTech_Hayato0317 Před 3 lety +340

    ド・モアブルの定理の導出を初めてやった時は「数l+数ll=数lll」って感じがして面白かったです‼️

  • @kentaruuuuu
    @kentaruuuuu Před 3 lety +3

    めっちゃ面白い動画です!
    楽しかったです!!

  • @syuncube
    @syuncube Před 3 lety +11

    因数分解奥深し

  • @room500
    @room500 Před 3 lety +2

    感動した!!!

  • @ryoga5884
    @ryoga5884 Před 3 lety +141

    5:29 複素数平面ていうのは、平面なんですよ
    不覚にも笑ってしまったw

  • @user-vs7sc3uk9w
    @user-vs7sc3uk9w Před 3 lety +100

    真面目に動画止めてやったら地獄を見ました。5時間かけて意地でやったところ回答にたどり着けました。対ありでした

  • @tori_producer
    @tori_producer Před 3 lety +11

    すごくわかりやすく解説してくれてるのはわかるが、やっぱりわからんw
    これは難しすぎる

  • @tmat9552
    @tmat9552 Před 3 lety +14

    円分多項式について知っていれば、x^21-1にたどり着ければ数検側の最初の解答になりますね。範囲を実数にしたせいで・・・

  • @oshirimaster
    @oshirimaster Před 3 lety +17

    因数分解を複素数の話に持っていく発想ってのができる人がすごいね

  • @user-ld1bh6or2r
    @user-ld1bh6or2r Před 3 lety +30

    最後のx^1の項(cosの項)、係数しか書いてなくてx掛け忘れてる気がする…

    • @kyo_masiro_39ra
      @kyo_masiro_39ra Před 3 lety +3

      ですよね。この指摘なさすぎて自分が間違ってるのかと思った。

  • @user-qs8ix3er9n
    @user-qs8ix3er9n Před 3 lety +2

    すげぇなこの問題

  • @user-mc4gr7vx9l
    @user-mc4gr7vx9l Před 3 lety +6

    もし問題が整係数の範囲で因数分解だったら、式見てω代入して0になることに気づけばωの最小多項式であるx^2+x+1を因数に持つことがすぐ分かります。
    あとはx^2+x+1で割った商の12次式が整数上で既約なことを証明しないといけないですが。

  • @yuki2006_kd
    @yuki2006_kd Před 3 lety +41

    解説がわかりやすくて、複素平面の応用例がわかった気がします。
    こういうの見ると現時点で実数の範囲で因数分解できないと考えられているものもできてしまうものも出てくるかもしれませんね。

  • @user-dv5ik1wn2e
    @user-dv5ik1wn2e Před 3 lety +75

    ごり押すなら、
    X^2+X+1=0を解の公式に入れると
    X=ω,ω^2が出てくるから
    7倍して偏角が2π/3,4π/3になるものとして
    (2π/3+2nπ)/7,(4π/3+2nπ)/7が出てくるから
    14個の複素数解が求められる

    • @user-zm2lx6kc2f
      @user-zm2lx6kc2f Před 3 lety +13

      解法としては先にそれを思いつきそう

  • @user-tw5xw5gl2h
    @user-tw5xw5gl2h Před 3 lety +2

    葛西さんとかこういうのパーっと解いちゃうんだろなーすごい

  • @user-gw8gw3ex1n
    @user-gw8gw3ex1n Před 3 lety +109

    こういう問題を頭いい人に何も予習させず模範解答も渡さず解説させたい。どういう風に解いていくのか聞きたい。

  • @shigeomatsuo
    @shigeomatsuo Před 3 lety

    凄い!

  • @user-lh4jx4pq1y
    @user-lh4jx4pq1y Před 3 lety +32

    趣味程度に数Ⅲかじってるだけの底辺文系でもド・モアブルの定理の意味(?)わかった。すごい。どんなけ説明わかりやすいんや。

  • @user-xu9qc9tc9q
    @user-xu9qc9tc9q Před 3 lety +1

    別の数学CZcamsrの方の動画見て解いたら、発想が分かりました。

  • @meat1110
    @meat1110 Před 3 lety +18

    ここのコメント欄読んで理解できた。
    コメント欄に優秀な人達がいてよかったです。

    • @user-dx3mw1kz5r
      @user-dx3mw1kz5r Před 3 lety +3

      てかこのような動画は真面目しか見ないだろ。勉強しない奴がわざわざ見に来るはずがない

    • @Voidedge_
      @Voidedge_ Před 2 měsíci

      @@user-dx3mw1kz5rバカはまず問題文理解出来ん

  • @user-ku2ti3bb5k
    @user-ku2ti3bb5k Před 3 lety +9

    x^7-1かけるとこまでは思いついたけどそこから詰まって、解説聞いてあーなるほどなって感じでした。これは中々面白い!

  • @Yamamu-ch
    @Yamamu-ch Před 3 lety +42

    x^n-1の因数分解は、
    (x-1)(x^n+x^(n-1)+x^(n-2)+...+1)
    ということは知っていたが、数A.1の範囲しかわからないから、それ以上に因数分解出来るとはたまげたなぁ...

  • @user-xl2zi1ti8h
    @user-xl2zi1ti8h Před 3 lety +1

    内容は難しいけど、久しぶりに数学面白いなって思えた

  • @ga6523
    @ga6523 Před 3 lety +33

    (x^7-1)を掛けるってとこで詰んだ

  • @miikenaeko
    @miikenaeko Před 3 lety +10

    懐かしい知識がいっぱいだなぁ。
    大学4年だけど全部やったことある知識なのに綺麗に全部抜けてるわ、、、、

  • @176nerimar4
    @176nerimar4 Před 3 lety +4

    x^2 + x + 1 = 0の2解がω,ω^2というのがすぐ出てくればx^7-1をかける手間は必要ないね。
    x^7 = ω,ω^2を解いて
    x = cos2π/21 ± isin2π/21,cos8π ±isin8π/21,….,cos38π/21 ± isin38π/21
    と求められれば、あとは和と差の積で虚部を消すだけ

  • @abendrot31
    @abendrot31 Před rokem +1

    分かりやすかったです。見事な解答・解説ですね。
    私の場合、(x^2+x+1)で割ったときの商Q(x)=x^12-x^11+x^9-x^8+x^6-x^4+x^3-x+1を用いて、
    (x^2+x+1)Q(x)の形でできたと思っていました。
    しかも、その解答に思い至るまでに3日かかっていました。Q(x)の方は容易には因数分解できないと思っていました。
    重箱の隅をつついて細かいことを言うと、河野さんの解答には小さな誤りがあると思います。12:35辺りです。
    12:35 iを分数全体に掛けて書いていますが、ルート3にだけ掛けて、分子に載せなくてはいけません。
    16:35 言葉の問題。「x座標」ではなくて、「実座標」または「実部」と表現するのかも。

  • @gesson325830
    @gesson325830 Před 3 lety +26

    最後の答え、それぞれの因数
    の二個目
    2cos(?/21π)×x
    じゃないですか?
    xが抜けてる気が

  • @user-im6rz9ut9o
    @user-im6rz9ut9o Před 3 lety +7

    現在67歳!
    この動画を50年前に見たかった😁

  • @tokyo-sumitai
    @tokyo-sumitai Před 3 lety +2

    まじで理解しやすい!好き

  • @user-fi4qp7of6i
    @user-fi4qp7of6i Před 10 měsíci

    とても面白い問題ですね。
    ところで、xが抜けているように思うのですがどうでしょう?

  • @user-mm6kg7kh9y
    @user-mm6kg7kh9y Před 3 lety +42

    高1でわかってる人とか理解できてる中学生がいて凄い。
    俺わからんかった笑

    • @chienowa4746
      @chienowa4746 Před 3 lety +12

      超上位中高とか行ったら自力で解くレベルの奴がいますが、ここにはいない模様です。

    • @user-lg3vq2of5x
      @user-lg3vq2of5x Před 3 lety +11

      解説聞くと分かった気になるやつ

  • @nuecc579
    @nuecc579 Před 3 lety +15

    ベクトルが意外と有能だぅ

  • @user-ge2iv5il1x
    @user-ge2iv5il1x Před 3 lety +6

    あと3000人で30万人!!!

  • @user-bk4xo3ls3r
    @user-bk4xo3ls3r Před 3 lety +115

    sinとかcosの話聞いてたら、なぜか迷子になった気分になるんですけど何でですかね🥺

  • @east6964
    @east6964 Před 3 lety +5

    こうゆう数学の面白そうなの早く理解したい中三です。
    本当に辛いけど理数科目指して苦手な国語頑張ります!

  • @sage_goes1504
    @sage_goes1504 Před 3 lety +6

    問題がシンプルで奥が深い一番おもろいタイプの問題

  • @user-nv4rw1kx8s
    @user-nv4rw1kx8s Před 3 lety +65

    これ大学受験でも複素平面使う誘導ありなら解けそうだな

    • @user-kz2ci2qh6d
      @user-kz2ci2qh6d Před 3 lety +12

      x^7-1を掛けるってことに気づけたらそこからは複素数って気づけるよね

  • @mane68743
    @mane68743 Před 3 lety +1

    最初の想定解の導き方が知りたいです。

  • @user-ew6mh9fp9c
    @user-ew6mh9fp9c Před 2 lety +6

    12:06ここで点と点が線に繋がって鳥肌立った

  • @user-wv1qs9rk5f
    @user-wv1qs9rk5f Před 3 lety +375

    中学生ワイ「因数分解かぁ〜、見てみよ
    !!!( ゚д゚)ハッ!!!!」

    • @swarm-wg2iq
      @swarm-wg2iq Před 3 lety +37

      逃げろ....

    • @ILoveWaddleDee9999
      @ILoveWaddleDee9999 Před 3 lety +23

      逃がさん…お前だけは…(数学沼)

    • @user-bz6op6ke8g
      @user-bz6op6ke8g Před 3 lety +4

      に〜げるんだよ〜!

    • @user-ot8cg7rh4h
      @user-ot8cg7rh4h Před 3 lety +2

      スモーキー!

    • @user-wv1qs9rk5f
      @user-wv1qs9rk5f Před 3 lety +1

      自分語りになるんですけど無事ゴリゴリ理系の高校に受かったのでどんどん数学沼にハマっていこうと思います

  • @betelgeusecardioid8575
    @betelgeusecardioid8575 Před 3 lety +32

    高1でも分かる説明をするなんて...尊敬する!

  • @ABS_keireiguma
    @ABS_keireiguma Před 2 lety +4

    これを思いつけるレベルの天才と書面だけで理解出来る天才が無数にいるの怖すぎる

  • @user-hq4qy2qg5k
    @user-hq4qy2qg5k Před 3 lety +18

    だんだん、鈴木貫太郎さんが浮かんでくるのはわたしだけでしょうか?(特に図形的にX^4-1=0を正方形になる・・・)

  • @HideyukiWatanabe
    @HideyukiWatanabe Před 3 lety +4

    これ、実数の範囲だから一目だけど全ての実2次体の範囲とかだと計算エグいなあ。

  • @user-ks6uj1nl8u
    @user-ks6uj1nl8u Před 3 lety +55

    この問題は、2006年7月23日に実施された実用数学技能検定(第121回)1級1次の問題1です。

  • @user-eq4qs9si9h
    @user-eq4qs9si9h Před 11 měsíci +1

    いい意味で最初から最後まで何言ってんの笑

  • @user-cv3ms1ky4h
    @user-cv3ms1ky4h Před 3 lety

    すげぇ勉強になるな(小並感)

  • @FishBlack0110
    @FishBlack0110 Před rokem +2

    最後の解答ですが、それぞれのカッコ内の第2項は2cos2π/21 xのようにxの係数という理解で良いでしょうか

    • @FishBlack0110
      @FishBlack0110 Před rokem

      自分で展開すればわかることでしたすみません。

  • @vacuumcarexpo
    @vacuumcarexpo Před 3 lety +2

    2π/3のヤツを変形するの忘れた❗失敗(笑)。
    コサインの部分を√の式とかで書く事は出来ないんでしょうかね?出来たらカッコイイんだけど、21乗根ではさすがに無理かな?

  • @dnkfkg
    @dnkfkg Před rokem +3

    数3一通り学んだら、無理ゲーとは感じなくなるんだね。
    数3やる前と数3一通りやった後に見るのとはかなり理解が変わる

  • @user-wx7gv9yo1i
    @user-wx7gv9yo1i Před 3 lety +24

    大学入試にも因数分解に関する問題でド・モアブル使う問題はありますから、今回の解答に対する驚きは、減りましたね。文系の方も数Ⅲを学んで欲しいと思います‼️

    • @watermelon3288
      @watermelon3288 Před 3 lety +1

      それは文系なのだろうか
      ※数Ⅲを学ぶ時点で文系ではないのではないかという意味ね

  • @user-st7po3so2c
    @user-st7po3so2c Před 3 lety +75

    俺もうそろ高校入試だから
    難しめの因数分解かなーって
    思ってたら答えが思ってたんと
    違う

    • @housecalpis4029
      @housecalpis4029 Před 3 lety +16

      俺が問題出してやるよ!
      因数分解しなさい
      (a+b)(b+c)(c+a)+abc
      答え (a+b+c)(ab+bc+ca)

    • @user-takekun
      @user-takekun Před 3 lety +3

      @@housecalpis4029
      (a+b+c)(ab+bc+ca)

    • @user-ju1iq9om5n
      @user-ju1iq9om5n Před 3 lety +3

      動画とレベルが違いすぎて草

    • @z6931
      @z6931 Před 3 lety +1

      灘でもこんなの出さない

    • @user-jk6ii7dp8f
      @user-jk6ii7dp8f Před 3 lety +3

      @@housecalpis4029 青チャートで見たことある

  • @WinslowJjj
    @WinslowJjj Před 3 lety +162

    もしできても最後にx^2+x+1にするの忘れそうw

  • @MS-gq4gx
    @MS-gq4gx Před 3 lety +1

    実数の範囲では少なくとも二次まで因数分解できますからね。

  • @MI-jr1py
    @MI-jr1py Před 3 lety +1

    これは難しすぎる笑

  • @user-vw7tl2jh6y
    @user-vw7tl2jh6y Před rokem +4

    問題文「実数の範囲で解きなさい」
    天才 「複素数の範囲で考えます」

  • @tanakaatanaka
    @tanakaatanaka Před 3 lety +57

    全く同じ方法で、x²ⁿ+xⁿ+1(n:自然数)の実数範囲での因数分解が可能ですね。

    • @JJ-mr7li
      @JJ-mr7li Před 11 měsíci +1

      ん???
      自然数???

    • @JJ-mr7li
      @JJ-mr7li Před 11 měsíci

      @@tanakaatanaka n=1のときの因数分解はどのようになるのでしょう。

    • @tanakaatanaka
      @tanakaatanaka Před 11 měsíci

      @@JJ-mr7li 失礼しました。「自然数」は誤りです。n=1は除きます。

  • @user-hh1ir8oy2l
    @user-hh1ir8oy2l Před 9 měsíci

    わかりやすすぎる

  • @user-ex9it6yb6l
    @user-ex9it6yb6l Před 3 lety +2

    4:56 ω21で合ってますか?解が21個で1が解のひとつだからω20ではないですか?

    • @user-kd5sz8hm2b
      @user-kd5sz8hm2b Před 3 lety

      恐らく書き間違えかと思います。その後の説明ではω_20になってますね。

  • @dominant5633
    @dominant5633 Před 3 lety +11

    考え方はギリッッギリ追いついたが
    解答はどんな書き方になるんだろう

    • @user-ct9ir6yy2d
      @user-ct9ir6yy2d Před 3 lety

      多分だけど1次試験なんじゃないかな?

  • @larutan0430
    @larutan0430 Před 3 lety

    複素数平面出てきたあたりから驚愕の連続

  • @tigerblack488
    @tigerblack488 Před měsícem +1

    与式において
    X=x^2
    とおくと
    X^2+X+1=0
    となり、その解Xは
    X=exp(±i2π/3)
    ただし、exp(a)はe^aとする。
    よって解xは
    x=exp(±i2π/21+i2nπ/7) (nは整数で0≦n≦6)
    ここでω=exp(i2π/21)、ζ=exp(i2π/7)とおくとxは
    x=ωζ^nもしくは1/ω ζ^n
    と表せる。
    よって与式は係数が複素数の範囲で因数分解すると、
    x^14+x^7+1=
    (x-ωζ^0)(x-ωζ^1)(x-ωζ^2)・・・(x-ωζ^6)
    (x-1/ω ζ^0)(x-1/ωζ^1)(x-1/ωζ^2)・・・(x-1/ωζ^6)
    となる。
    ここでζは
    ζ^n-ζ^(n-7)
    =exp(i2nπ/7)-exp(i2(n-7)π/7)
    =exp(i2nπ/7)-exp(i2nπ/7)
    =0
    という性質があるので、
    x^14+x^7+1
    =(x-ωζ^0)(x-ωζ^1)(x-ωζ^2)・・・(x-ωζ^6)
    (x-1/ω ζ^0)(x-1/ωζ^(-1))(x-1/ωζ^(-2))・・・(x-1/ωζ^(-6))
    =
    (x^2-(ω+1/ω)x+1)
    (x^2-(ωζ+1/ωζ^(-1))x+1)
    ・・・
    (x^2-(ωζ^6+1/ωζ^(-6))x+1)
    となる。ここでωζ^n+1/ω ζ^(-n)は、
    ωζ^n+1/ω ζ^(-n)
    =ωζ^n+(ωζ^n)^(-1)
    =2cos(θ_n)
    ただしθ_nはωζ^nの偏角で
    θ_n=2π/21+2nπ/7=2(3n+1)π/21
    よって
    x^14+x^7+1
    =
    (x^2-2cos(2π/21)x+1)(x^2-2cos(8π/21)x+1)(x^2-2cos(14π/21)x+1)
    (x^2-2cos(20π/21)x+1)(x^2-2cos(26π/21)x+1)(x^2-2cos(36π/21)x+1)
    (x^2-2cos(38π/21)x+1)
    となる。角度がπを超える角φについてはcos(φ)=cos(2π-φ')=cos(φ')と整理し、
    またcos(14π/21)=cos(2π/3)=-1/2を適用し
    =
    (x^2-2cos(2π/21)x+1)(x^2-2cos(8π/21)x+1)(x^2+x+1)
    (x^2-2cos(20π/21)x+1)(x^2-2cos(16π/21)x+1)(x^2-2cos(10π/21)x+1)
    (x^2-2cos(4π/21)x+1)
    となり係数が実数の範囲で因数分解できた。

  • @asyasyasyari
    @asyasyasyari Před 3 lety +4

    おんなじ形の因数分解をする時は複素数平面使えば良いってわけね

  • @user-uf1oe8hw7x
    @user-uf1oe8hw7x Před 3 lety +294

    俺『元の方が見やすいやん』

    • @user-us2cx4pg2m
      @user-us2cx4pg2m Před rokem +17

      因数分解とかそんなもんやろ

    • @user-ss6gd8kj9o
      @user-ss6gd8kj9o Před rokem +18

      ​@@user-us2cx4pg2mそうか?大体きれいになるもんだと思ってたわ

    • @ammmamaaamaam
      @ammmamaaamaam Před rokem +7

      数学的には足し算より掛け算の方が簡単なんだよね。だから見やすいのかも。

    • @user-yi1lr4ze8x
      @user-yi1lr4ze8x Před 11 měsíci +2

      @@ammmamaaamaam
      積分、Σ「…」

  • @S-Hiro_
    @S-Hiro_ Před 3 lety +140

    19:47 各因数、2cos○πではなく、2cos○πxですよね

  • @user-ov8fv4dn5z
    @user-ov8fv4dn5z Před 3 lety +3

    これが=0の方程式なら、
    x^7=exp(±i2π/3+i 2πn)
    x=exp[i(±2π/21+2/7 πn)]
    n=±3,±2,±1,0
    x=exp[i(2π/21+2/7 πn)],exp[i(-2π/21-2/7 πn)]
    Π[x^2- 2cos(2π/21+2/7πn) x + 1]が因数分解の結果

  • @user-bp8vy9fm3k
    @user-bp8vy9fm3k Před 3 lety +1

    複素数平面で正n角形を作るのは有名ですね。x⁶=64の6次方程式の大学入試を思い出しました。

  • @azumamurakami7842
    @azumamurakami7842 Před 3 lety +9

    これ見た目は良くないけど面白いやり方がある。
    x^14+x^7+1=x^14+x^13+x^12+x^11+x^10+x^9+x^8+x^7+x^6+x^5+x^4+x^3+x^2+x+1 - x^13 - x^12 - x^11 - x^10 - x^9 - x^8 - x^6 - x^5 - x^4 - x^3 - x^2 - x
    あとは、これを3項づつ、x^2+x+1 で括ると終わりです。もっともらしく整理すると。
    (x^2+x+1)*(x^12 - x^11+x^9 - x^8+x^6 - x^4+x^3 - x+1)

  • @nightstay738
    @nightstay738 Před 3 lety +15

    有名な問題ですね(解けるとは行ってない)

  • @user-rt1co5zc2q
    @user-rt1co5zc2q Před 2 lety +1

    複素数全く思い浮かばなくて、
    両辺をx^7で括って(x+x^-1)で因数分解しようとしたら途中で詰んだ…

  • @user-xf5wt2et5z
    @user-xf5wt2et5z Před 3 lety +4

    こーゆーのみると理系進めばよかったと思う

  • @user-rt6si6pf5b
    @user-rt6si6pf5b Před 3 lety +1

    x=2/3i と x=4/3iが解なので、(x-2/3i)(x-4/3i)=x^2+x+1で割り切れて、
    x^14+x^7+1=(x^2+x+1)(x^12-x^11+x^9-x^8+x^6-x^4+x^3-x+1)
    まではできたけど、「実数範囲で」ってのは、もっと頑張って分解しないとダメ?

  • @user-rd5ut1py6w
    @user-rd5ut1py6w Před 3 lety +6

    因数分解の問題なのに、平面出てきた瞬間見るのを辞めた

  • @user-xm6dh4oc6k
    @user-xm6dh4oc6k Před 3 lety +3

    もうすぐ62歳、43年前に数Ⅲやったけどこんなのあったか?って、すべて忘れています。ところで、1か月くらい前にこんな問題がNetに上がっていましたが、これ解いてもらえませんか。
    (花子さんの誕生日というので検索してね。数Ⅱbらしいです。)花子さんの誕生日は2006年12月9日で、そこでf(x)=x^2006+x12+x9を色々な整式で割って余りを求める。というものでした。
    これを知恵袋に上げましたが、これに続く設問(何で割るか)があるはずと一蹴されて、悩んでいます。Net検索してもこれ以上の設問は見つかりませんでした。確かにそうかもしれません。。。冥途の土産になるかもしれないので、よろしくお願いします。

  • @user-vn3kx4fm1f
    @user-vn3kx4fm1f Před 3 lety +2

    円分多項式懐つ

  • @emazzz8943
    @emazzz8943 Před 3 lety +4

    今は司法試験取得予定なので、法律がらみの動画も願いたいです🤔

  • @user-mq9nv7mk3t
    @user-mq9nv7mk3t Před 3 lety +1

    整数係数だったら、想定回答で合ってるって感じなのかな?

  • @yochichik9581
    @yochichik9581 Před 9 měsíci

    協会の想定解が(x^2+x+1)でくくっただけなのであれば、cosを使った7つの掛け算にまで分解できることを「試験中に気づいてしまった」方は余計に時間がとられて、災難でしたね。

  • @miky2170
    @miky2170 Před rokem

    複素共役で実数範囲に入っちゃうのを見落として問題文作ったね、多分有理数の範囲なんかでイメージして問題作ったなこれ

  • @igolabo
    @igolabo Před 3 lety +46

    複素数を用いるなんて何と豊かな発想でしょうか。
    河野さんの動画を見て何十年かぶりにまた勉強をしたくなりました。
    こういう動画を見たいということで1つ。
    以前クイズ番組で「人間は100メートルを最速で何秒で走れるか?」
    のような問題が出てきて「9秒4x」のような解答が出てきましたが
    どうやって計算したのかさっぱりわかりません。
    河野さんの解説を見てみたいです。

    • @kraas1343
      @kraas1343 Před 2 lety

      それおもしろそう

    • @user-wc3dg7vg7j
      @user-wc3dg7vg7j Před rokem

      @@kraas1343
      普通に終端速度で100mを割っただけじゃないの?

    • @oha-meldy
      @oha-meldy Před rokem +1

      @@user-wc3dg7vg7j 人間の走りに終端速度って定義できるの??現在最速の速度を使うにしてもこれから先もっと速い人が出てくるかもだし

  • @fxtest093
    @fxtest093 Před 3 lety +2

    x^n-1の形が出たところで、複素平面にある単位円上の回転の話になるのは鈴木貫太郎さんの動画から推測がついた。最後まで見ると美しい解でちょっと感動した。

  • @user-us4zu7ym8x
    @user-us4zu7ym8x Před 3 lety

    これ何て曲が流れてるんですか?

  • @njikiri5987
    @njikiri5987 Před 3 lety +1

    共役複素数の性質、n乗根の極形式について知っていないと太刀打ちできない。

  • @scarbb6846
    @scarbb6846 Před 3 lety +1

    開始3分でもう訳がわかんなくなった

  • @taronoteful
    @taronoteful Před 3 lety +2

    wolframalpha で x^14+x^7+1=0 と入れると整数係数の因数分解までしか出ないな。普通因数分解の問題って言ったら、実数係数までは考えないもんなあ。ひっかけ問題だね。

  • @andyn2249
    @andyn2249 Před 11 měsíci

    とても解説が分かりやすくて何言ってるか分かんないです😇

  • @hiromichi8044
    @hiromichi8044 Před 3 lety

    解けた人はすごいなあ

  • @physalia7883
    @physalia7883 Před 3 lety

    数学ガール読んでたからわりとすぐ出来た

  • @user-ff2iz8vp9v
    @user-ff2iz8vp9v Před 3 lety +3

    なるほど,公式解答は「整数の範囲で」と言っとけば正解だったのかな

  • @Zab_n
    @Zab_n Před 2 lety

    神解法

  • @user-gv2hl1em3d
    @user-gv2hl1em3d Před 3 lety +10

    文系大学生のワイからしたらこの問題の解説は、終始「は?は?は?」の連続だった

    • @chienowa4746
      @chienowa4746 Před 3 lety

      数III範囲が入りますからねぇ。私は文系なのに理系に行って無事死亡しました。

    • @user-ft5lv3qh6l
      @user-ft5lv3qh6l Před 3 lety

      関係ないけどド・モアブルの定理って大数の1対1数学2に載ってるよね

    • @user-id6lr8re2o
      @user-id6lr8re2o Před 3 lety

      文転高3ワイ、二次数学数Ⅲいらないにも関わらずこんな訳のわからん動画でふむふむしてる様子(なお理解はしていない)