공통수학1여러 가지 방정식수능 기출발전 문제 (3점 후반~4점 초반)

x^5=1 허근 곱 계산

문제

방정식 x5=1x ^{5} = 1의 서로 다른 4개의 허근 ω1,ω2,ω3,ω4\omega _{1} , \omega _{2} , \omega _{3} , \omega _{4}에 대하여 3(1ω1)(1ω2)(1ω3)(1ω4)(1+ω1)(1+ω2)(1+ω3)(1+ω4)\displaystyle \frac{3 {( 1 - \omega _{1} ) ( 1 - \omega _{2} ) ( 1 - \omega _{3} ) ( 1 - \omega _{4} )}}{( 1 + \omega _{1} ) ( 1 + \omega _{2} ) ( 1 + \omega _{3} ) ( 1 + \omega _{4} )}의 값을 구하시오. [4점]

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해설

x51=(x1)(x4+x3+x2+x+1)=0x ^{5} - 1 = ( x - 1 ) ( x ^{4} + x ^{3} + x ^{2} + x + 1 ) = 0이므로 방정식x4+x3+x2+x+1=0x ^{4} + x ^{3} + x ^{2} + x + 1 = 0의 근이ω1,ω2,ω3,ω4\omega _{1} , \omega _{2} , \omega _{3} , \omega _{4}이므로 x4+x3+x2+x+1=(xω1)(xω2)(xω3)(xω4)x ^{4} + x ^{3} + x ^{2} + x + 1 = ( x - \omega _{1} ) ( x - \omega _{2} ) ( x - \omega _{3} ) ( x - \omega _{4} )이다. ⅰ) x=1x = 1을 대입하면 5=(1ω1)(1ω2)(1ω3)(1ω4)5 = ( 1 - \omega _{1} ) ( 1 - \omega _{2} ) ( 1 - \omega _{3} ) ( 1 - \omega _{4} ) ⅱ) x=1x = - 1을 대입하면 1=(1ω1)(1ω2)(1ω3)(1ω4)1 = ( - 1 - \omega _{1} ) ( - 1 - \omega _{2} ) ( - 1 - \omega _{3} ) ( - 1 - \omega _{4} ) 1=(1+ω1)(1+ω2)(1+ω3)(1+ω4)1 = ( 1 + \omega _{1} ) ( 1 + \omega _{2} ) ( 1 + \omega _{3} ) ( 1 + \omega _{4} ) 3(1ω1)(1ω2)(1ω3)(1ω4)(1+ω1)(1+ω2)(1+ω3)(1+ω4)=15\displaystyle \therefore \frac{3 {( 1 - \omega _{1} ) ( 1 - \omega _{2} ) ( 1 - \omega _{3} ) ( 1 - \omega _{4} )}}{( 1 + \omega _{1} ) ( 1 + \omega _{2} ) ( 1 + \omega _{3} ) ( 1 + \omega _{4} )} = 15

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