与えられた4つの式を因数分解する。 (1) $(x+y)^2 + 3(x+y) + 2$ (2) $(x+y)^2 - 7(x+y) + 12$ (3) $2(a-b)^2 - 3(a-b) + 1$ (4) $(a+b)^2 - c^2$

代数学因数分解多項式二次式式の展開
2025/4/30

1. 問題の内容

与えられた4つの式を因数分解する。
(1) (x+y)2+3(x+y)+2(x+y)^2 + 3(x+y) + 2
(2) (x+y)27(x+y)+12(x+y)^2 - 7(x+y) + 12
(3) 2(ab)23(ab)+12(a-b)^2 - 3(a-b) + 1
(4) (a+b)2c2(a+b)^2 - c^2

2. 解き方の手順

(1) x+y=Ax+y = A とおく。すると、式は A2+3A+2A^2 + 3A + 2 となる。
これは (A+1)(A+2)(A+1)(A+2) と因数分解できる。
AAx+yx+y に戻すと、(x+y+1)(x+y+2)(x+y+1)(x+y+2) となる。
(2) x+y=Bx+y = B とおく。すると、式は B27B+12B^2 - 7B + 12 となる。
これは (B3)(B4)(B-3)(B-4) と因数分解できる。
BBx+yx+y に戻すと、(x+y3)(x+y4)(x+y-3)(x+y-4) となる。
(3) ab=Ca-b = C とおく。すると、式は 2C23C+12C^2 - 3C + 1 となる。
これは (2C1)(C1)(2C-1)(C-1) と因数分解できる。
CCaba-b に戻すと、(2(ab)1)((ab)1)=(2a2b1)(ab1)(2(a-b)-1)((a-b)-1) = (2a-2b-1)(a-b-1) となる。
(4) これは二乗の差の形なので、因数分解の公式 X2Y2=(X+Y)(XY)X^2 - Y^2 = (X+Y)(X-Y) を利用する。
X=a+bX = a+b, Y=cY = c とすると、式は ((a+b)+c)((a+b)c)=(a+b+c)(a+bc)((a+b)+c)((a+b)-c) = (a+b+c)(a+b-c) となる。

3. 最終的な答え

(1) (x+y+1)(x+y+2)(x+y+1)(x+y+2)
(2) (x+y3)(x+y4)(x+y-3)(x+y-4)
(3) (2a2b1)(ab1)(2a-2b-1)(a-b-1)
(4) (a+b+c)(a+bc)(a+b+c)(a+b-c)

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