与えられた式 $2x^2 - 3xy - 2y^2 + 5x + 5y - 3$ を因数分解します。

代数学因数分解多項式連立方程式
2025/3/16

1. 問題の内容

与えられた式 2x23xy2y2+5x+5y32x^2 - 3xy - 2y^2 + 5x + 5y - 3 を因数分解します。

2. 解き方の手順

まず、2次式の部分 2x23xy2y22x^2 - 3xy - 2y^2 を因数分解します。
2x23xy2y2=(2x+y)(x2y)2x^2 - 3xy - 2y^2 = (2x + y)(x - 2y)
次に、与えられた式全体が (2x+y+a)(x2y+b)(2x + y + a)(x - 2y + b) の形になると仮定して、aabbを求めます。展開すると、
(2x+y+a)(x2y+b)=2x24xy+2bx+xy2y2+by+ax2ay+ab(2x + y + a)(x - 2y + b) = 2x^2 - 4xy + 2bx + xy - 2y^2 + by + ax - 2ay + ab
=2x23xy2y2+(2b+a)x+(b2a)y+ab= 2x^2 - 3xy - 2y^2 + (2b + a)x + (b - 2a)y + ab
この式と 2x23xy2y2+5x+5y32x^2 - 3xy - 2y^2 + 5x + 5y - 3 を比較すると、次の連立方程式が得られます。
2b+a=52b + a = 5
b2a=5b - 2a = 5
ab=3ab = -3
連立方程式を解きます。
2b+a=52b + a = 5 より a=52ba = 5 - 2b
b2(52b)=5b - 2(5 - 2b) = 5
b10+4b=5b - 10 + 4b = 5
5b=155b = 15
b=3b = 3
a=52(3)=56=1a = 5 - 2(3) = 5 - 6 = -1
ab=(1)(3)=3ab = (-1)(3) = -3 なので、a=1a=-1b=3b=3 で正しいです。
したがって、2x23xy2y2+5x+5y3=(2x+y1)(x2y+3)2x^2 - 3xy - 2y^2 + 5x + 5y - 3 = (2x + y - 1)(x - 2y + 3)

3. 最終的な答え

(2x+y1)(x2y+3)(2x + y - 1)(x - 2y + 3)