のとき、次の式の値を求めよ。
(1)
(2)
この問題の取り扱いは少し難しいです。数学Ⅱでは高次方程式を学習しますが、その周辺で「次数下げ」というテクニックがあります。今回でいえば、(2)のような次数の高い式を効率よく計算するための考え方です。
「次数下げ」は数学Ⅱの教科書には載っていない場合もあり、その代わり問題集の応用問題では比較的よく出てきます。つまり本問題は、もともと少し難しい考え方を数学Ⅰの範囲にカスタマイズし、さらに易しくした問題です。腕に覚えがあれば、この問題をきっかけに「次数下げ」全体を学習してみてもよいと思います。
(1)はごり押しで計算しても構いません。大して時間はかからないはずです。(2)は、(1)で得た関係式を利用して工夫して解く前提です。実際にFlowを見てもらえば、おそらく「確かに簡単になるな」と納得してもらえると思います。
問題は、そのための関係式をどう作るかです。
から、
と変形して両辺を2乗すると、
が得られます。
①から導いた式なので、この は必ず②を満たします。したがって、
のように、 をより次数の低い式へ置き換えることができます。この関係を利用して、 のような高い次数の式を、より低い次数へ落として計算量を減らしていく。これが「次数下げ」の基本的な考え方です。
興味のある方は「次数下げ」で検索してみてください。
より、
両辺を2乗して、
したがって、
AI接続は次工程で実装予定です。
AIの回答には誤りが含まれる場合があります。ThinkingFlowの確認済み結果・最終解答と照合してください。
の両辺に を掛けると、
したがって、
AI接続は次工程で実装予定です。
AIの回答には誤りが含まれる場合があります。ThinkingFlowの確認済み結果・最終解答と照合してください。
(1)
(2)