与えられた式 $9x^4 - 13x^2 + 4$ を因数分解します。

代数学因数分解多項式二次方程式
2025/4/30

1. 問題の内容

与えられた式 9x413x2+49x^4 - 13x^2 + 4 を因数分解します。

2. 解き方の手順

まず、x2=yx^2 = y と置き換えます。すると、与えられた式は 9y213y+49y^2 - 13y + 4 となります。
次に、この2次式を因数分解します。
9y213y+49y^2 - 13y + 4 を因数分解するために、たすき掛けを行います。
9y213y+4=(ay+b)(cy+d)=acy2+(ad+bc)y+bd9y^2 - 13y + 4 = (ay + b)(cy + d) = acy^2 + (ad + bc)y + bd となるような a,b,c,da, b, c, d を探します。
ac=9ac = 9 および bd=4bd = 4 となる組み合わせを探します。
a=9,c=1a=9, c=1の場合、b=4,d=1b=-4, d=-1とすると、ad+bc=9(1)+1(4)=94=13ad + bc = 9(-1) + 1(-4) = -9 - 4 = -13となります。
よって、9y213y+4=(9y4)(y1)9y^2 - 13y + 4 = (9y - 4)(y - 1) と因数分解できます。
次に、y=x2y = x^2 を代入します。
(9x24)(x21)(9x^2 - 4)(x^2 - 1)
9x24=(3x)2229x^2 - 4 = (3x)^2 - 2^2 であるから、これは (3x2)(3x+2)(3x - 2)(3x + 2) と因数分解できます。
また、x21=x212x^2 - 1 = x^2 - 1^2 であるから、これは (x1)(x+1)(x - 1)(x + 1) と因数分解できます。
したがって、与えられた式は (3x2)(3x+2)(x1)(x+1)(3x - 2)(3x + 2)(x - 1)(x + 1) と因数分解できます。

3. 最終的な答え

(3x2)(3x+2)(x1)(x+1)(3x - 2)(3x + 2)(x - 1)(x + 1)

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