557 :ガロア理論勉強終えました ◆Cs3QPD0dJQ :2006/11/18(土) 12:00:16
さて、きのうの僕の問題です。
『 3次方程式の解がすべて実数であるための条件は、判別式 D>0 であることを示せ.』

判別式の定義は532さんの書いてくれたのを使います.
D = Π_{i<j}(x_i-x_j)^2 = (x_2-x_1)^2 (x_3-x_1)^2 (x_3-x_2)^2

すべて実数→D > 0
これは実数(≠0)の2乗は正ですから、あきらかです。

D> 0 → すべて実数
対偶をとります。
3つの解がすべて実数ということでははないとします。
重解があるときは D=0です。
重解はないとしますと、1つは実解、他の2つは共役の複素解となります。
x_1=a 、x_2=b+ci 、x_3=b-ci  (a,b,cは実数)
としますと、
D = (b+ci-a)^2 (b-ci-a)^2 (b+ci - (b-ci))^2
= ((b-a)^2+c^2)^2 (-4c^2)
ですから、D < 0 となります。以上よりD ≦0