$x^4 - 16$ を因数分解する問題です。

代数学因数分解多項式代数
2025/8/10

1. 問題の内容

x416x^4 - 16 を因数分解する問題です。

2. 解き方の手順

まず、x416x^4 - 16a2b2=(a+b)(ab)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) の形の因数分解を利用できるように変形します。
x416=(x2)242x^4 - 16 = (x^2)^2 - 4^2
これにより、a=x2a = x^2, b=4b = 4 とおけるので、
x416=(x2+4)(x24)x^4 - 16 = (x^2 + 4)(x^2 - 4)
次に、x24x^2 - 4 も同様に a2b2a^2 - b^2 の形に因数分解できます。
x24=x222x^2 - 4 = x^2 - 2^2
このとき、a=xa = x, b=2b = 2 なので、
x24=(x+2)(x2)x^2 - 4 = (x + 2)(x - 2)
したがって、
x416=(x2+4)(x+2)(x2)x^4 - 16 = (x^2 + 4)(x + 2)(x - 2)

3. 最終的な答え

(x2+4)(x+2)(x2)(x^2 + 4)(x + 2)(x - 2)