与えられた式 $x^3 + 3xy + y^3 - 1$ を因数分解します。

代数学因数分解多項式代数
2025/8/18

1. 問題の内容

与えられた式 x3+3xy+y31x^3 + 3xy + y^3 - 1 を因数分解します。

2. 解き方の手順

与えられた式は x3+y31+3xyx^3 + y^3 - 1 + 3xy と変形できます。
ここで、x3+y3+z33xyz=(x+y+z)(x2+y2+z2xyyzzx)x^3 + y^3 + z^3 - 3xyz = (x+y+z)(x^2+y^2+z^2-xy-yz-zx) の公式を利用することを考えます。
z=1z = -1 とすると、与えられた式は x3+y3+(1)33xy(1)=x3+y31+3xyx^3 + y^3 + (-1)^3 -3x \cdot y \cdot (-1) = x^3 + y^3 - 1 + 3xy となります。
したがって、x3+y31+3xy=(x+y1)(x2+y2+(1)2xyy(1)x(1))=(x+y1)(x2+y2+1xy+y+x)x^3 + y^3 - 1 + 3xy = (x+y-1)(x^2+y^2+(-1)^2 - x \cdot y - y \cdot (-1) - x \cdot (-1)) = (x+y-1)(x^2+y^2+1-xy+y+x) と因数分解できます。

3. 最終的な答え

(x+y1)(x2+y2xy+x+y+1)(x+y-1)(x^2+y^2-xy+x+y+1)