与えられた2つの式を因数分解する問題です。 (1) $x^2 - 6x + 9 - y^2$ (2) $4x^2 - 4y^2 + 4y - 1$

代数学因数分解二次式式の展開
2025/4/29

1. 問題の内容

与えられた2つの式を因数分解する問題です。
(1) x26x+9y2x^2 - 6x + 9 - y^2
(2) 4x24y2+4y14x^2 - 4y^2 + 4y - 1

2. 解き方の手順

(1) まず、x26x+9x^2 - 6x + 9(x3)2(x - 3)^2 と変形します。すると、式は (x3)2y2(x - 3)^2 - y^2 となります。これは A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A + B)(A - B) の形の因数分解を利用できます。
この公式を用いると、
(x3)2y2=((x3)+y)((x3)y)=(x3+y)(x3y)(x - 3)^2 - y^2 = ((x - 3) + y)((x - 3) - y) = (x - 3 + y)(x - 3 - y)
整理すると、(x+y3)(xy3)(x + y - 3)(x - y - 3) となります。
(2) 次に、4x24y2+4y14x^2 - 4y^2 + 4y - 1 を因数分解します。まず、4y2+4y1-4y^2 + 4y - 1(4y24y+1)-(4y^2 - 4y + 1) と変形します。
すると、4y24y+14y^2 - 4y + 1(2y1)2(2y - 1)^2 と因数分解できます。
したがって、式は 4x2(2y1)24x^2 - (2y - 1)^2 となります。4x24x^2(2x)2(2x)^2 と表せるので、式は (2x)2(2y1)2(2x)^2 - (2y - 1)^2 となります。
これも A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A + B)(A - B) の形の因数分解を利用できます。
この公式を用いると、
(2x)2(2y1)2=(2x+(2y1))(2x(2y1))=(2x+2y1)(2x2y+1)(2x)^2 - (2y - 1)^2 = (2x + (2y - 1))(2x - (2y - 1)) = (2x + 2y - 1)(2x - 2y + 1)
よって、(2x+2y1)(2x2y+1)(2x + 2y - 1)(2x - 2y + 1) となります。

3. 最終的な答え

(1) (x+y3)(xy3)(x + y - 3)(x - y - 3)
(2) (2x+2y1)(2x2y+1)(2x + 2y - 1)(2x - 2y + 1)

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