この問題は、因数分解、式の値、不等式に関する問題です。具体的には、 (1) 2次式の因数分解 (2) 2変数多項式の因数分解 (3) 無理数の式で表された $x, y$ の和と積を求める (4) 不等式を解く という4つの小問から構成されています。

代数学因数分解式の値不等式無理数
2025/7/31
はい、承知いたしました。問題を解いていきます。

1. 問題の内容

この問題は、因数分解、式の値、不等式に関する問題です。具体的には、
(1) 2次式の因数分解
(2) 2変数多項式の因数分解
(3) 無理数の式で表された x,yx, y の和と積を求める
(4) 不等式を解く
という4つの小問から構成されています。

2. 解き方の手順

(1) 6x211x106x^2 - 11x - 10 の因数分解
積が 6×(10)=606 \times (-10) = -60、和が 11-11 となる2つの数を見つけます。
それは 15-1544 です。
6x211x10=6x215x+4x106x^2 - 11x - 10 = 6x^2 - 15x + 4x - 10
=3x(2x5)+2(2x5)= 3x(2x - 5) + 2(2x - 5)
=(3x+2)(2x5)= (3x + 2)(2x - 5)
(2) x2xy6y24x+7y+3x^2 - xy - 6y^2 - 4x + 7y + 3 の因数分解
まず、x2xy6y2x^2 - xy - 6y^2 の部分を因数分解すると、(x3y)(x+2y)(x-3y)(x+2y) となります。
与式を (x3y+a)(x+2y+b)(x-3y+a)(x+2y+b) とおいて展開すると、
x2xy6y2+(a+b)x+(2a3b)y+abx^2 -xy -6y^2 + (a+b)x + (2a-3b)y + ab
これが x2xy6y24x+7y+3x^2 - xy - 6y^2 - 4x + 7y + 3 と等しいので、
a+b=4a+b=-4
2a3b=72a-3b=7
ab=3ab=3
上記の連立方程式を解くと、a=1,b=3a = -1, b = -3 が得られます。
よって、(x3y1)(x+2y3)(x-3y-1)(x+2y-3)
(3) x=22+3x = \frac{2}{\sqrt{2}+\sqrt{3}}, y=223y = \frac{2}{\sqrt{2}-\sqrt{3}} のとき、x+yx+yxyxy の値を求める。
まず、xxyy をそれぞれ有理化します。
x=22+3=2(23)(2+3)(23)=2(23)23=2(23)=22+23x = \frac{2}{\sqrt{2}+\sqrt{3}} = \frac{2(\sqrt{2}-\sqrt{3})}{(\sqrt{2}+\sqrt{3})(\sqrt{2}-\sqrt{3})} = \frac{2(\sqrt{2}-\sqrt{3})}{2-3} = -2(\sqrt{2}-\sqrt{3}) = -2\sqrt{2}+2\sqrt{3}
y=223=2(2+3)(23)(2+3)=2(2+3)23=2(2+3)1=2223y = \frac{2}{\sqrt{2}-\sqrt{3}} = \frac{2(\sqrt{2}+\sqrt{3})}{(\sqrt{2}-\sqrt{3})(\sqrt{2}+\sqrt{3})} = \frac{2(\sqrt{2}+\sqrt{3})}{2-3} = \frac{2(\sqrt{2}+\sqrt{3})}{-1} = -2\sqrt{2}-2\sqrt{3}
x+y=(22+23)+(2223)=42x+y = (-2\sqrt{2}+2\sqrt{3}) + (-2\sqrt{2}-2\sqrt{3}) = -4\sqrt{2}
xy=(22+23)(2223)=(2223)(22+23)=(22)2(23)2=812=4xy = (-2\sqrt{2}+2\sqrt{3})(-2\sqrt{2}-2\sqrt{3}) = (2\sqrt{2}-2\sqrt{3})(2\sqrt{2}+2\sqrt{3}) = (2\sqrt{2})^2 - (2\sqrt{3})^2 = 8 - 12 = -4
(4) 不等式 0.4<0.1x+1<x2+750.4 < 0.1x + 1 < \frac{x}{2} + \frac{7}{5} を解く。
まず、0.4<0.1x+10.4 < 0.1x + 1 を解きます。
0.4<0.1x+10.4 < 0.1x + 1
0.6<0.1x-0.6 < 0.1x
6<x-6 < x
次に、0.1x+1<x2+750.1x + 1 < \frac{x}{2} + \frac{7}{5} を解きます。
0.1x+1<0.5x+1.40.1x + 1 < 0.5x + 1.4
0.4<0.4x-0.4 < 0.4x
1<x-1 < x
最後に、0.1x+1<x2+750.1x + 1 < \frac{x}{2} + \frac{7}{5} を解きます。
0.1x+1<x2+750.1x + 1 < \frac{x}{2} + \frac{7}{5}
0.1x+1<x2+1.40.1x + 1 < \frac{x}{2} + 1.4
両辺に10をかける
x+10<5x+14x+10 < 5x + 14
4<4x-4 < 4x
1<x-1 < x
次に、x2+75>0.4\frac{x}{2}+\frac{7}{5}>0.4を計算
x2+75>0.4\frac{x}{2}+\frac{7}{5}>0.4
x2+75>25\frac{x}{2}+\frac{7}{5}>\frac{2}{5}
x2>55\frac{x}{2}>-\frac{5}{5}
x2>1\frac{x}{2}>-1
x>2x>-2
x>2x > -2
x>6x>-6より、x>1x>-1
1<x-1 < x
0.1x+1<x2+750.1x+1<\frac{x}{2}+\frac{7}{5}
0.1x+1<0.5x+1.40.1x+1<0.5x+1.4
0.4<0.4x-0.4<0.4x
1<x-1<x
0.4<0.1x+10.4<0.1x+1
0.6<0.1x-0.6<0.1x
6<x-6<x
ゆえに、x>1x>-1

3. 最終的な答え

(1) (3x+2)(2x5)(3x + 2)(2x - 5)
(2) (x3y1)(x+2y3)(x - 3y - 1)(x + 2y - 3)
(3) x+y=42x+y = -4\sqrt{2}xy=4xy = -4
(4) x>1x > -1

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