与えられた式を因数分解します。今回は、以下の2つの式を因数分解します。 (1) $x^4 - 7x^2 - 18$ (2) $x^4 - 256$

代数学因数分解多項式置換
2025/4/27

1. 問題の内容

与えられた式を因数分解します。今回は、以下の2つの式を因数分解します。
(1) x47x218x^4 - 7x^2 - 18
(2) x4256x^4 - 256

2. 解き方の手順

(1) x47x218x^4 - 7x^2 - 18 の因数分解:
x2=Ax^2 = A と置換すると、式は A27A18A^2 - 7A - 18 となります。
これを因数分解すると、(A9)(A+2)(A - 9)(A + 2) となります。
AAx2x^2 に戻すと、(x29)(x2+2)(x^2 - 9)(x^2 + 2) となります。
(x29)(x^2 - 9)(x3)(x+3)(x - 3)(x + 3) と因数分解できるので、最終的な因数分解は (x3)(x+3)(x2+2)(x - 3)(x + 3)(x^2 + 2) となります。
(2) x4256x^4 - 256 の因数分解:
これは a2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a - b)(a + b) の形の因数分解を利用します。
x4256=(x2)2(16)2x^4 - 256 = (x^2)^2 - (16)^2 と変形できます。
したがって、(x216)(x2+16)(x^2 - 16)(x^2 + 16) と因数分解できます。
さらに、x216x^2 - 16(x4)(x+4)(x - 4)(x + 4) と因数分解できるので、最終的な因数分解は (x4)(x+4)(x2+16)(x - 4)(x + 4)(x^2 + 16) となります。

3. 最終的な答え

(1) x47x218=(x3)(x+3)(x2+2)x^4 - 7x^2 - 18 = (x - 3)(x + 3)(x^2 + 2)
(2) x4256=(x4)(x+4)(x2+16)x^4 - 256 = (x - 4)(x + 4)(x^2 + 16)