与えられた5つの多項式を因数分解する問題です。特に、\*印のついている問題((1), (2), (4))を解きます。

代数学因数分解多項式
2025/8/15

1. 問題の内容

与えられた5つの多項式を因数分解する問題です。特に、\*印のついている問題((1), (2), (4))を解きます。

2. 解き方の手順

(1) x2+(2y1)x+y(y1)x^2 + (2y-1)x + y(y-1)
まず、y(y1)y(y-1)を展開します。
x2+(2y1)x+y2yx^2 + (2y-1)x + y^2 - y
次に、定数項y2yy^2 - yが、yyy1y-1の積になっていることに注目し、全体を因数分解します。
(x+y)(x+y1)(x+y)(x+y-1)
(2) x22xy+y2+xy2x^2 - 2xy + y^2 + x - y - 2
x22xy+y2x^2 - 2xy + y^2の部分は(xy)2(x-y)^2と因数分解できます。
(xy)2+(xy)2(x-y)^2 + (x-y) - 2
ここで、A=xyA = x-yとおくと、
A2+A2A^2 + A - 2
これは(A+2)(A1)(A+2)(A-1)と因数分解できます。
よって、
(xy+2)(xy1)(x-y+2)(x-y-1)
(4) 2x23xy2y2+5x+5y32x^2 - 3xy - 2y^2 + 5x + 5y - 3
2x23xy2y22x^2 - 3xy - 2y^2の部分を因数分解すると、(2x+y)(x2y)(2x+y)(x-2y)になります。
次に、全体が(2x+y+a)(x2y+b)(2x+y+a)(x-2y+b)の形になるようにaa, bbを求めます。
(2x+y+a)(x2y+b)=2x24xy+2bx+xy2y2+by+ax2ay+ab=2x23xy2y2+(2b+a)x+(b2a)y+ab(2x+y+a)(x-2y+b) = 2x^2 - 4xy + 2bx + xy - 2y^2 + by + ax - 2ay + ab = 2x^2 - 3xy - 2y^2 + (2b+a)x + (b-2a)y + ab
2b+a=52b+a = 5かつb2a=5b-2a = 5かつab=3ab = -3を満たすa,ba, bを求めます。
2b+a=52b+a = 5b2a=5b-2a = 5から、aaを消去すると、5b=155b = 15となるので、b=3b = 3
b2a=5b-2a=5より、32a=53-2a=5なので、2a=22a=-2, したがって、a=1a=-1
ab=(1)(3)=3ab = (-1)(3) = -3なので条件を満たします。
よって、
(2x+y1)(x2y+3)(2x+y-1)(x-2y+3)

3. 最終的な答え

(1) (x+y)(x+y1)(x+y)(x+y-1)
(2) (xy+2)(xy1)(x-y+2)(x-y-1)
(4) (2x+y1)(x2y+3)(2x+y-1)(x-2y+3)

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