中央大学 · 2026年度 · 式と証明

二次式を恒等式から求める。代入する値の選び方商学部B 数学 第Ⅰ問

いきなり全展開する前に、0になる部分を探しましょう。x²とx+1が同時にある式では、x=0とx=−1が強い手掛かり。必要な値を少ない計算で拾う解き方です。

曲線や数の関係を表した概念イラスト
考え方のイメージ図。正確な条件は下の図で確認。
中央大学 2026年度 · 数学

問題文・図

商学部B 第Ⅰ問

中央大学2026年度 商学部B 数学 第Ⅰ問:問題 2ページの問題文・図・選択肢
問題 2ページ · 公式PDF 4ページ

出題:中央大学。公式問題の該当箇所を抜粋。原本PDF ↗

条件を整理する

二次式f(x)が、すべての実数xについて f(x²)=x²f(x+1)−3x³−x² を満たします。(1)f(0),f(1)、(2)二次式f(x)を求める問題です。

まず、答えから

f(x²)=x²f(x+1)−3x³−x² を満たす二次式は?

f(0)=0、f(1)=2、f(x)=x²+xです。x=0とx=−1で先に関数値を決め、x=1からf(2)=6を求めます。二次式の係数を決めた後、元の恒等式に戻して確認します。

さわって理解する

代入するxを変えて、両辺を比べる

求めたf(x)=x²+xを使って数値を確かめます。x=−1・0・1の役割も表示。数値一致は検算で、恒等式の証明は本文の展開です。

f(x)=x²+x を検算

代入する値

x=0

左辺 f(x²)

0

右辺 x²f(x+1)−3x³−x²

0

x=0:f(0)を取り出す

x=0 · 左辺 0=右辺 0。x=0:f(0)を取り出す

解法を、順番に。

STEP 01

x=0でf(0)を取り出す

x=0を代入すると、右辺のx²が掛かった項も、残りの多項式も消えます。左辺だけがf(0)として残るため、f(0)=0です。

f(x)をax²+bx+cと置くなら、ここでc=0と決まります。まだaやbを展開する必要はありません。

f(0)=0⋅f(1)−0−0=0f(0)=0\cdot f(1)-0-0=0
STEP 02

x=−1なら、既知のf(0)につながる

x+1=0となるx=−1を選ぶと、右辺に先ほど求めたf(0)が現れます。左辺はf(1)なので、f(1)=0+3−1=2です。

次にx=1を代入すれば、f(1)=f(2)−4。f(1)=2を用いてf(2)=6と分かります。新しい関数値を、既知の値につないで増やしています。

f(1)=f(0)+3−1=2f(1)=f(0)+3-1=2
f(1)=f(2)−4⇒f(2)=6f(1)=f(2)-4\quad\Rightarrow f(2)=6
STEP 03

3点の値で二次式の係数を決める

f(x)=ax²+bxと置き、f(1)=2、f(2)=6を代入します。a+b=2と4a+2b=6を解くとa=1、b=1です。

「二次式」という条件があるので、相異なる3点の値がそろえば係数を決定できます。この条件がなければ、3点だけから関数全体を決めることはできません。

a+b=2,4a+2b=6a+b=2,\quad4a+2b=6
a=1, b=1⇒f(x)=x2+xa=1,\ b=1\quad\Rightarrow f(x)=x^2+x
STEP 04

見つけた候補を、すべてのxで検算する

値をいくつか代入しただけでは、最初の条件をすべて満たす保証はまだ確認できていません。最後にf(x)=x²+xを元の両辺へ入れます。

左辺はx⁴+x²。右辺も展開するとx⁴+x²になります。これで候補が実際に恒等式を満たすことが分かり、解答が完結します。

f(x2)=x4+x2f(x^2)=x^4+x^2
x2{(x+1)2+(x+1)}−3x3−x2=x4+x2x^2\{(x+1)^2+(x+1)\}-3x^3-x^2=x^4+x^2
3問で、思い出す

解き方、つかめた?

ここからはCurigo独自の確認クイズです。選んだあと、理由まで確かめましょう。

0 / 3 問を確認

01 f(x²)=x²f(x+1)−3x³−x² にx=0を入れるとf(0)は?
答えと理由を見る

0。右辺の各項がすべて0になります。

02 f(x)=ax²+bxでf(1)=2、f(2)=6ならaは?
答えと理由を見る

1。2(a+b)=4を4a+2b=6から引くと2a=2です。

03 f(x)=x²+xのときf(x²)は?
答えと理由を見る

x⁴+x²。引数xをx²へ置き換えます。f(x)²とは異なります。

よくある疑問

x=−1を選ぶ理由は?

x+1が0となり、すでに分かっているf(0)を使ってf(1)を求められるからです。

係数比較でも解ける?

解けます。定数項を先に0と決めてから展開すると、比較する係数が少なくなります。

出典・解答の確認

出題:中央大学 2026年度 商学部B(2026年2月13日実施)数学 第Ⅰ問。問題文・図・選択肢は大学公式PDFの該当箇所を抜粋して掲載しています。「条件を整理する」はCurigoによる要約です。

解説・計算図・確認クイズはCurigoが独自に作成。公開されている解答例との照合に加え、代入・式変形・全列挙・数値計算など、設問に応じた検算を行っています。図の操作は理解を助けるためのもので、証明は本文に示しています。

編集・検証方針 · 誤りの連絡:Curigo編集部