수학의 정석

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[차현우] 실력편 수학(상) (2018) - 나머지정리
인수정리 이용한 인수분해 질문합니다.

실력정석 55쪽에 보면, x^3-7x+6=(x+a)(x^2+px+q) (a, p, q가 정수)일 때 a는 6의 약수 중 하나라고 되어있는데요. 지금 a, p, q가 정수일 때는 그것이 이해가 되는데, 고등과정에서 인수분해는 계수가 정수범위가 아니고 유리수 범위내에서 문제가 나오는 것 아닌가요?
유리수 범위 내에서 인수분해도 고려를 해야한다면 a가 1/2이 되고 q가 12도 될 수 있잖아요.
또 특히나 밑에 note 내용에서 6의 약수 중 f(x)=0이 되는 값이 없으면 f(x)는 계수가 유리수인 일차식을 인수로 가지지 않는다고 하는 것도 이해가 잘 되지않습니다. 계수가 정수인 일차식을 인수로 가지지 않는 것 아닌가요?

(x+a)(x²+px+q) = x³ + (a+p)x² + (ap+q)x + aq라고 할수 있는데, 만약 삼차항의 계수가 모두 정수인데 a가 정수가 아닌 유리수라고 한다면, a+p가 정수이기 위해서는 p가 정수가 아닌 유리수여야 합니다. 또한 ap+q가 정수이기 위해서는 q도 정수가 아닌 유리수인데, 그렇게 되면 aq가 정수가 아닌 유리수가 됩니다. 따라서 모순이 발생하게 되고, 결국 a가 무리수 또는 정수가 되어야 합니다. 이러한 논리로 인하여 삼차항의 계수가 모두 정수라고 한다면 인수분해를 했을 때 인수인 일차항의 계수가 정수 또는 무리수여야만 합니다. 그렇기 때문에 해당 상황에서 a는 6의 약수가 되거나, 그러한 a 값이 존재하지 않는다면 계수가 무리수인 일차식이 인수가 됩니다.

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