にゃんこ先生といいます。
4次方程式 x^4+ax^3+bx^2+cx+d=0 には、難しいにゃがらも公式があり、その過程では3次分解方程式にゃどというものを解く必要があり、さらにそのために、2次方程式を解く必要があります。
結局、公式は、平方根と3乗根と四則を使ってかけることが知られています。
そこで、4次方程式が平方根(二重根号であってもよい)と四則のみを使って解ける条件を考えてみました。
同じことですが、4次方程式の係数の長さが与えられたとき、解を定規とコンパスをもちいて書ける条件です。
このとき、4次方程式は、p,q,r,sをもちいて、
x^4+ax^3+bx^2+cx+d=(x^2+px+q)^2+r(x^2+px+q)+s=0
と書けるはずで、両辺の3次の係数を比べることで、p=a/2とにゃらにゃければいけにゃいことがすぐに分かり、他の係数を比べて、
2q+r=b-a^2/4
2q+r=2c/a
q^2+rq+s=d
とにゃります。
よって、求めたい条件は、b-a^2/4=2c/a とにゃりました。
このとき、qを勝手に決めれば、それによってr,sが定まります。
今度は、方程式でにゃく、関数を考えます。
4次関数 y=ax^4+bx^3+cx^2+dx+e が2つの2次関数の合成で書けるときのa,b,c,d,eの条件はにゃんでしょうか?
また、どのようにかけるのでしょうか?
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