2日続けて九州大学です。
高次方程式と整数の融合問題ですね。
文系の計算量マシマシver. といった感じでしょうか。
文系の方は入試演習として最適だと思います。
絡みの問題かと思いきやそうでもないです。
分野:数学A(整数の性質),数学II(高次方程式)
難易度:普通+α〜やや難
解答時間:25~30分
(1)は直接代入して=0を解いても良いんですが,そんなことはしないでしょう。
を根に持つような2次多項式で,を割りましょう。実際に割り算して,(余り)=0で終了です。
は実数で,が虚数なら,というのを用います。
解答では,割り切れるとして,商を文字を用いて設定しています。
(2)は条件が5個と非常に多くて適切な処理をミスるとドツボに嵌りそうです。
また,を求めて終わらないようにしましょう。方程式の解を求めるまでが問題です。
前半は,中国式剰余定理(CRT)を知っているとサクッと解けます。
知らなければ地道に互除法で不定方程式を解きます。
合同式を知っていると,記述が楽です。また,合同式のままでの処理が難しければ,ある程度処理してから不定方程式に戻すも良しです。*1
後半は,言うまでもなく解の公式で終わりです。
答えはこちら。