与えられた式 $x^2 + 2xy - 8x - 14y + 7$ を因数分解できるかどうかを検討し、もし因数分解できるなら、その結果を求めます。

代数学因数分解多項式2変数
2025/7/13

1. 問題の内容

与えられた式 x2+2xy8x14y+7x^2 + 2xy - 8x - 14y + 7 を因数分解できるかどうかを検討し、もし因数分解できるなら、その結果を求めます。

2. 解き方の手順

与えられた式は2変数(xxyy)を含んでいます。因数分解を試みるために、式を適切にグループ化して共通因子を見つけることを目指します。
まず、xx に関する項と yy に関する項を分離してみます。
x2+2xy8x14y+7x^2 + 2xy - 8x - 14y + 7xx について整理すると、
x2+(2y8)x14y+7x^2 + (2y - 8)x - 14y + 7
ここで、もしこの式が (x+a)(x+b)(x+a)(x+b) のように因数分解できるとすれば、a+b=2y8a+b = 2y-8 かつ ab=14y+7ab = -14y+7 となるはずです。
aabb を見つけるのが難しいので、他の方法を試します。
x2+2xyx^2 + 2xy の項に着目し、平方完成を試みます。(x+y)2=x2+2xy+y2(x+y)^2 = x^2 + 2xy + y^2 を利用すると、
(x+y)2=x2+2xy+y2(x+y)^2 = x^2 + 2xy + y^2 より、x2+2xy=(x+y)2y2x^2 + 2xy = (x+y)^2 - y^2
与えられた式に代入すると、
(x+y)2y28x14y+7(x+y)^2 - y^2 - 8x - 14y + 7
ここで、(x+y)(x+y) の項と xx の項を組み合わせることを考えます。
(y2+14y)-(y^2 + 14y) の形があることに注目します。y2+14y+49=(y+7)2y^2 + 14y + 49 = (y+7)^2 なので、y2+14y=(y+7)249y^2 + 14y = (y+7)^2 - 49
与えられた式に適用すると、
(x+y)2((y+7)249)8x+7=(x+y)2(y+7)28x+56(x+y)^2 - ((y+7)^2 - 49) - 8x + 7 = (x+y)^2 - (y+7)^2 - 8x + 56
(x+y)2(y+7)2=(x+y(y+7))(x+y+(y+7))=(x7)(x+2y+7)(x+y)^2 - (y+7)^2 = (x+y - (y+7))(x+y + (y+7)) = (x-7)(x+2y+7)
よって、与えられた式は (x7)(x+2y+7)8x+56(x-7)(x+2y+7) - 8x + 56
(x7)(x+2y+7)8(x7)=(x7)(x+2y+78)=(x7)(x+2y1)(x-7)(x+2y+7) - 8(x-7) = (x-7)(x+2y+7-8) = (x-7)(x+2y-1)

3. 最終的な答え

(x7)(x+2y1)(x-7)(x+2y-1)

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