与えられた式 $x^2 + xy + x - 3y - 12$ を因数分解し、$(x - \text{ク})(x + y + \text{ケ})$ の形にする。

代数学因数分解多項式展開
2025/8/5

1. 問題の内容

与えられた式 x2+xy+x3y12x^2 + xy + x - 3y - 12 を因数分解し、(x)(x+y+)(x - \text{ク})(x + y + \text{ケ}) の形にする。

2. 解き方の手順

まず、x2+xy+x3y12x^2 + xy + x - 3y - 12(xa)(x+y+b)(x - a)(x + y + b) の形に因数分解できると仮定する。展開すると、
(xa)(x+y+b)=x2+xy+bxaxayab=x2+xy+(ba)xayab (x - a)(x + y + b) = x^2 + xy + bx - ax - ay - ab = x^2 + xy + (b - a)x - ay - ab
この式が x2+xy+x3y12x^2 + xy + x - 3y - 12 と等しくなるためには、各項の係数が一致する必要がある。したがって、
\begin{align*}
b - a &= 1 \\
-a &= -3 \\
-ab &= -12
\end{align*}
2番目の式から a=3a = 3 が得られる。これを1番目の式に代入すると、
b3=1b - 3 = 1 より b=4b = 4 となる。
また、3番目の式に a=3a = 3b=4b = 4 を代入すると、34=12-3 \cdot 4 = -12 となり、これは3番目の式と一致する。
したがって、
x2+xy+x3y12=(x3)(x+y+4) x^2 + xy + x - 3y - 12 = (x - 3)(x + y + 4)

3. 最終的な答え

(x3)(x+y+4)(x - 3)(x + y + 4)

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