[別館]球面倶楽部零八式markIISR

東大入試数学中心。解説なので解答としては不十分。出題年度で並ぶようにしている。大人の解法やうまい解法は極めて主観的に決めている。

2010年(平成22年)東京大学前期-数学(文科)[2]

2022.03.16記

[解答]

f(x+1)=x^2+(a+2)x+a+b+1f'(x)=2x+a を用いると
x^2+(a+2)x+a+b+1=c\displaystyle\int_0^1 (3x^2+4xt)(2t+a) dt
=c\displaystyle\int_0^1 \{8xt^2+(6x^2+4ax)t+3ax^2\} dt
=c\left(\dfrac{8x}{3}+3x^2+2ax+3ax^2\right)
=3(a+1)cx^2+\dfrac{2(3a+4)c}{3}x
恒等式となるので,
1=3(a+1)ca+2=\dfrac{2(3a+4)c}{3}a+b+1=0
が成立する.

1番目の式から c\neq 0 である.
前の2式と c\neq 0 から 3(a+1)(a+2)=\dfrac{2(3a+4)}{3}
つまり (3a+2)(3a+5)=0 となり,a=-\dfrac{2}{3},-\dfrac{5}{3} が得られる.

よって (a,b,c)=\left(-\dfrac{2}{3},-\dfrac{1}{3},1\right),\left(-\dfrac{5}{3},\dfrac{2}{3},-\dfrac{1}{2}\right) となる.