与えられた3つの問題に答えます。 問題1:$x^2 + 5xy + 6y^2 + x - y - 12$ を因数分解します。 問題2:$x = \frac{3}{\sqrt{3}+\sqrt{6}}$, $y = \frac{3}{\sqrt{3}-\sqrt{6}}$ のとき、$x+y$, $xy$, $x^2+y^2$ の値を求めます。 問題3:方程式 $|x+3| = 4x$ の解を求め、選択肢から選びます。

代数学因数分解式の計算絶対値方程式解の公式
2025/8/14

1. 問題の内容

与えられた3つの問題に答えます。
問題1:x2+5xy+6y2+xy12x^2 + 5xy + 6y^2 + x - y - 12 を因数分解します。
問題2:x=33+6x = \frac{3}{\sqrt{3}+\sqrt{6}}, y=336y = \frac{3}{\sqrt{3}-\sqrt{6}} のとき、x+yx+y, xyxy, x2+y2x^2+y^2 の値を求めます。
問題3:方程式 x+3=4x|x+3| = 4x の解を求め、選択肢から選びます。

2. 解き方の手順

問題1:
x2+5xy+6y2+xy12x^2 + 5xy + 6y^2 + x - y - 12 を因数分解します。
まず、x2+5xy+6y2x^2 + 5xy + 6y^2 を因数分解すると、(x+2y)(x+3y)(x+2y)(x+3y)となります。
与式を (x+2y+a)(x+3y+b)(x+2y+a)(x+3y+b) とおくと、展開したときのxxの係数、 yyの係数、定数項を比較することで aabbを決定します。
(x+2y+a)(x+3y+b)=x2+5xy+6y2+(a+b)x+(3a+2b)y+ab(x+2y+a)(x+3y+b) = x^2 + 5xy + 6y^2 + (a+b)x + (3a+2b)y + ab
a+b=1a+b = 1
3a+2b=13a+2b = -1
これを解くと a=3a = -3, b=4b = 4 となります。
したがって、(x+2y3)(x+3y+4)(x+2y-3)(x+3y+4)
問題2:
x=33+6x = \frac{3}{\sqrt{3}+\sqrt{6}}, y=336y = \frac{3}{\sqrt{3}-\sqrt{6}}
x=3(36)(3+6)(36)=3(36)36=3(36)3=3+6x = \frac{3(\sqrt{3}-\sqrt{6})}{(\sqrt{3}+\sqrt{6})(\sqrt{3}-\sqrt{6})} = \frac{3(\sqrt{3}-\sqrt{6})}{3-6} = \frac{3(\sqrt{3}-\sqrt{6})}{-3} = -\sqrt{3}+\sqrt{6}
y=3(3+6)(36)(3+6)=3(3+6)36=3(3+6)3=36y = \frac{3(\sqrt{3}+\sqrt{6})}{(\sqrt{3}-\sqrt{6})(\sqrt{3}+\sqrt{6})} = \frac{3(\sqrt{3}+\sqrt{6})}{3-6} = \frac{3(\sqrt{3}+\sqrt{6})}{-3} = -\sqrt{3}-\sqrt{6}
x+y=(3+6)+(36)=23x+y = (-\sqrt{3}+\sqrt{6}) + (-\sqrt{3}-\sqrt{6}) = -2\sqrt{3}
xy=(3+6)(36)=(3)2(6)2=36=3xy = (-\sqrt{3}+\sqrt{6})(-\sqrt{3}-\sqrt{6}) = (\sqrt{3})^2 - (\sqrt{6})^2 = 3 - 6 = -3
x2+y2=(x+y)22xy=(23)22(3)=43+6=12+6=18x^2+y^2 = (x+y)^2 - 2xy = (-2\sqrt{3})^2 - 2(-3) = 4 \cdot 3 + 6 = 12 + 6 = 18
問題3:
x+3=4x|x+3| = 4x
場合分けをします。
x+30x+3 \ge 0 のとき、x3x \ge -3 であり、x+3=4xx+3 = 4x
3x=33x = 3 より、x=1x = 1。これは x3x \ge -3 を満たします。
x+3<0x+3 < 0 のとき、x<3x < -3 であり、(x+3)=4x-(x+3) = 4x
x3=4x-x-3 = 4x
5x=35x = -3
x=35x = -\frac{3}{5}。これは x<3x < -3 を満たしません。
したがって、x=1x = 1 のみです。

3. 最終的な答え

問題1:ア=2, イ=3, ウ=3, エ=4
問題2:オカ=-2, キ=3, クケ=-3, コサ=18
問題3:シ=4

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