与えられた2変数多項式 $x^2 - 3xy + 2y^2 - x + 5y - 12$ を因数分解する。

代数学因数分解多項式2変数
2025/4/23

1. 問題の内容

与えられた2変数多項式 x23xy+2y2x+5y12x^2 - 3xy + 2y^2 - x + 5y - 12 を因数分解する。

2. 解き方の手順

まず、xx について整理する。
x2(3y+1)x+(2y2+5y12)x^2 - (3y+1)x + (2y^2+5y-12)
次に、yy のみの式 2y2+5y122y^2+5y-12 を因数分解する。
2y2+5y12=(2y3)(y+4)2y^2+5y-12 = (2y-3)(y+4)
したがって、与式は、
x2(3y+1)x+(2y3)(y+4)x^2 - (3y+1)x + (2y-3)(y+4)
となる。
次に、この式全体を因数分解する。
(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x + a)(x + b) = x^2 + (a+b)x + abの形を目指す。
a+b=(3y+1)a+b = -(3y+1)
ab=(2y3)(y+4)ab = (2y-3)(y+4)
xx の係数と定数項から、aabb はそれぞれ (2y3)-(2y-3)(y+4)-(y+4) の形をしていると推測できる。
(x(2y3))(x(y+4))=x2(2y3+y+4)x+(2y3)(y+4)=x2(3y+1)x+(2y2+8y3y12)=x2(3y+1)x+(2y2+5y12)(x-(2y-3))(x-(y+4)) = x^2 - (2y-3+y+4)x + (2y-3)(y+4) = x^2 - (3y+1)x + (2y^2+8y-3y-12) = x^2 - (3y+1)x + (2y^2+5y-12)
これは元の式と一致する。
したがって、因数分解の結果は、
(x2y+3)(xy4)(x-2y+3)(x-y-4)

3. 最終的な答え

(x2y+3)(xy4)(x-2y+3)(x-y-4)

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