与えられた2つの式を因数分解する問題です。 (1) $a^2 - 2ab + b^2 - 9x^2$ (2) $x^2 + 2xy + y^2 - z^2$

代数学因数分解2乗の差式の展開
2025/3/10

1. 問題の内容

与えられた2つの式を因数分解する問題です。
(1) a22ab+b29x2a^2 - 2ab + b^2 - 9x^2
(2) x2+2xy+y2z2x^2 + 2xy + y^2 - z^2

2. 解き方の手順

(1) a22ab+b29x2a^2 - 2ab + b^2 - 9x^2 を因数分解します。
まず、a22ab+b2a^2 - 2ab + b^2 の部分を因数分解します。これは (ab)2(a - b)^2 となります。
次に、9x29x^2(3x)2(3x)^2 と見ます。
すると、与えられた式は (ab)2(3x)2(a - b)^2 - (3x)^2 となります。
これは、2乗の差の形 A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A + B)(A - B) で因数分解できます。
A=abA = a - bB=3xB = 3x とすると、
(ab)2(3x)2=(ab+3x)(ab3x)(a - b)^2 - (3x)^2 = (a - b + 3x)(a - b - 3x) となります。
(2) x2+2xy+y2z2x^2 + 2xy + y^2 - z^2 を因数分解します。
まず、x2+2xy+y2x^2 + 2xy + y^2 の部分を因数分解します。これは (x+y)2(x + y)^2 となります。
すると、与えられた式は (x+y)2z2(x + y)^2 - z^2 となります。
これは、2乗の差の形 A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A + B)(A - B) で因数分解できます。
A=x+yA = x + yB=zB = z とすると、
(x+y)2z2=(x+y+z)(x+yz)(x + y)^2 - z^2 = (x + y + z)(x + y - z) となります。

3. 最終的な答え

(1) (ab+3x)(ab3x)(a - b + 3x)(a - b - 3x)
(2) (x+y+z)(x+yz)(x + y + z)(x + y - z)