(1) 整式 $A = 2x^2 + 7xy + 6y^2 + 3x + 7y - 5$ が与えられている。$6y^2 + 7y - 5$ を因数分解し、$A$ を因数分解する。 (2) 実数 $x$ に関する条件 $p$ と $q$ が与えられている。$p: -1 \leq x \leq \frac{7}{3}$、$q: |3x - 5| \leq 2$。不等式 $|3x - 5| \leq 2$ を解き、$p$ が $q$ であるための条件(必要条件、十分条件など)を答える。

代数学因数分解不等式必要条件と十分条件絶対値
2025/7/12

1. 問題の内容

(1) 整式 A=2x2+7xy+6y2+3x+7y5A = 2x^2 + 7xy + 6y^2 + 3x + 7y - 5 が与えられている。6y2+7y56y^2 + 7y - 5 を因数分解し、AA を因数分解する。
(2) 実数 xx に関する条件 ppqq が与えられている。p:1x73p: -1 \leq x \leq \frac{7}{3}q:3x52q: |3x - 5| \leq 2。不等式 3x52|3x - 5| \leq 2 を解き、ppqq であるための条件(必要条件、十分条件など)を答える。

2. 解き方の手順

(1)
まず、6y2+7y56y^2 + 7y - 5 を因数分解する。
6y2+7y5=(2y+5)(3y1)6y^2 + 7y - 5 = (2y + 5)(3y - 1)
したがって、ア = 2, イ = 5, ウ = 3, エ = -1
次に、A=2x2+7xy+6y2+3x+7y5A = 2x^2 + 7xy + 6y^2 + 3x + 7y - 5 を因数分解する。
A=2x2+7xy+(2y+5)(3y1)+3x+7yA = 2x^2 + 7xy + (2y + 5)(3y - 1) + 3x + 7y
A=2x2+7xy+6y2+3x+7y5A = 2x^2 + 7xy + 6y^2 + 3x + 7y - 5
A=(x+2y+a)(2x+3y+b)A = (x + 2y + a)(2x + 3y + b) と仮定する。
展開すると
A=2x2+3xy+bx+4xy+6y2+2by+ax+32ay+abA = 2x^2 + 3xy + bx + 4xy + 6y^2 + 2by + ax + \frac{3}{2}ay + ab
A=2x2+7xy+6y2+(a+b)x+(32a+2b)y+abA = 2x^2 + 7xy + 6y^2 + (a + b)x + (\frac{3}{2}a + 2b)y + ab
係数を比較すると、
a+b=3a + b = 3
32a+2b=7\frac{3}{2}a + 2b = 7
ab=5ab = -5
上の2式から aabb を求めると、
3a+4b=143a + 4b = 14
3a+3b=93a + 3b = 9
b=5b = 5, a=2a = -2
ab=105ab = -10 \neq -5
よって、因数分解を最初からやり直す。
A=2x2+7xy+6y2+3x+7y5A = 2x^2 + 7xy + 6y^2 + 3x + 7y - 5
A=2x2+(7y+3)x+(6y2+7y5)A = 2x^2 + (7y + 3)x + (6y^2 + 7y - 5)
A=2x2+(7y+3)x+(2y+5)(3y1)A = 2x^2 + (7y + 3)x + (2y + 5)(3y - 1)
A=(x+(2y+5))(2x+(3y1))A = (x + (2y + 5))(2x + (3y - 1))
A=(x+2y+5)(2x+3y1)A = (x + 2y + 5)(2x + 3y - 1)
したがって、オ = 2, カ = 5, キ = 3, ク = -1, ケ = -1
(2)
3x52|3x - 5| \leq 2 を解く。
23x52-2 \leq 3x - 5 \leq 2
33x73 \leq 3x \leq 7
1x731 \leq x \leq \frac{7}{3}
したがって、コ = 1, サ = 7, シ = 3
p:1x73p: -1 \leq x \leq \frac{7}{3}
q:1x73q: 1 \leq x \leq \frac{7}{3}
qpq \Rightarrow p は真
pqp \Rightarrow q は偽
したがって、ppqq であるための必要条件であるが、十分条件ではない。

3. 最終的な答え

ア = 2, イ = 5, ウ = 3, エ = -1
オ = 2, カ = 5, キ = 3, ク = -1, ケ = -1
コ = 1, サ = 7, シ = 3
ス = 2

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