与えられた式 $x^2 - y^2 + 2zx + 2yz + 2y - 2z - 1$ を $z$ で整理して因数分解する問題です。

代数学因数分解多項式式変形
2025/5/2

1. 問題の内容

与えられた式 x2y2+2zx+2yz+2y2z1x^2 - y^2 + 2zx + 2yz + 2y - 2z - 1zz で整理して因数分解する問題です。

2. 解き方の手順

まず、zz について整理します。
x2y2+2zx+2yz+2y2z1=2(x+y1)z+(x2y2+2y1)x^2 - y^2 + 2zx + 2yz + 2y - 2z - 1 = 2(x+y-1)z + (x^2 - y^2 + 2y - 1)
次に、x2y2+2y1x^2 - y^2 + 2y - 1 の部分を因数分解します。
x2y2+2y1=x2(y22y+1)=x2(y1)2x^2 - y^2 + 2y - 1 = x^2 - (y^2 - 2y + 1) = x^2 - (y - 1)^2
これは、a2b2=(a+b)(ab)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) の形なので、
x2(y1)2=(x+(y1))(x(y1))=(x+y1)(xy+1)x^2 - (y - 1)^2 = (x + (y - 1))(x - (y - 1)) = (x + y - 1)(x - y + 1)
したがって、与えられた式は、
2(x+y1)z+(x+y1)(xy+1)=(x+y1)[2z+(xy+1)]=(x+y1)(xy+2z+1)2(x+y-1)z + (x+y-1)(x-y+1) = (x+y-1)[2z + (x-y+1)] = (x+y-1)(x-y+2z+1)

3. 最終的な答え

(x+y1)(xy+2z+1)(x+y-1)(x-y+2z+1)