与えられた式 $x^2 + xy - 2y^2 + 4x + 11y - 5$ を因数分解します。

代数学因数分解多項式二次式連立方程式
2025/3/12

1. 問題の内容

与えられた式 x2+xy2y2+4x+11y5x^2 + xy - 2y^2 + 4x + 11y - 5 を因数分解します。

2. 解き方の手順

まず、xxについての2次式と見て整理します。
x2+(y+4)x(2y211y+5)x^2 + (y+4)x - (2y^2 - 11y + 5)
次に、定数項 2y211y+52y^2 - 11y + 5 を因数分解します。
2y211y+5=(2y1)(y5)2y^2 - 11y + 5 = (2y-1)(y-5)
したがって、
(2y211y+5)=(2y1)(y5)=(12y)(y5)-(2y^2 - 11y + 5) = -(2y-1)(y-5) = (1-2y)(y-5)
与えられた式は、
x2+(y+4)x+(12y)(y5)x^2 + (y+4)x + (1-2y)(y-5)
(x+ay+b)(x+cy+d)(x+ay+b)(x+cy+d) の形に因数分解できると仮定します。展開すると
x2+(a+c)xy+(b+d)x+acy2+(ad+bc)y+bdx^2 + (a+c)xy + (b+d)x + acy^2 + (ad+bc)y + bd
となります。
これと、x2+(y+4)x2y2+11y5x^2 + (y+4)x - 2y^2 + 11y - 5 を比較すると
a+c=1a+c = 1
b+d=4b+d = 4
ac=2ac = -2
ad+bc=11ad+bc = 11
bd=5bd = -5
となります。
a=2,c=1,b=1,d=5a=2, c=-1, b=-1, d=5とすると、
a+c=21=1a+c = 2-1 = 1
b+d=1+5=4b+d = -1+5 = 4
ac=2(1)=2ac = 2(-1) = -2
ad+bc=2(5)+(1)(1)=10+1=11ad+bc = 2(5) + (-1)(-1) = 10 + 1 = 11
bd=(1)(5)=5bd = (-1)(5) = -5
これらはすべて満たします。
したがって、因数分解の結果は
(x+2y1)(xy+5)(x+2y-1)(x-y+5)

3. 最終的な答え

(x+2y1)(xy+5)(x+2y-1)(x-y+5)

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