与えられた式を因数分解します。具体的には、以下の5つの式を因数分解します。 (7) $(x+12)(x-12)$ (8) $m^2 + 15m + 54$ (9) $49m^2 - 25n^2$ (10) $x^2 + 18x + 81$ (11) $2t^2 + 28t + 98$

代数学因数分解展開二次式平方完成和と差の積
2025/3/18
はい、承知いたしました。画像にある問題の解き方を説明します。

1. 問題の内容

与えられた式を因数分解します。具体的には、以下の5つの式を因数分解します。
(7) (x+12)(x12)(x+12)(x-12)
(8) m2+15m+54m^2 + 15m + 54
(9) 49m225n249m^2 - 25n^2
(10) x2+18x+81x^2 + 18x + 81
(11) 2t2+28t+982t^2 + 28t + 98

2. 解き方の手順

(7) (x+12)(x12)(x+12)(x-12) は、和と差の積の公式 (a+b)(ab)=a2b2 (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を使って展開できます。
(x+12)(x12)=x2122=x2144 (x+12)(x-12) = x^2 - 12^2 = x^2 - 144
(8) m2+15m+54m^2 + 15m + 54 は、(m+a)(m+b)=m2+(a+b)m+ab (m+a)(m+b) = m^2 + (a+b)m + ab となる aabb を探します。a+b=15a+b = 15 かつ ab=54ab = 54 となる aabb は、a=6a=6b=9b=9 です。
よって、m2+15m+54=(m+6)(m+9)m^2 + 15m + 54 = (m+6)(m+9)
(9) 49m225n249m^2 - 25n^2 は、差の平方の公式 a2b2=(a+b)(ab) a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) を使います。49m2=(7m)249m^2 = (7m)^225n2=(5n)225n^2 = (5n)^2 なので、a=7ma = 7mb=5nb = 5n です。
よって、49m225n2=(7m+5n)(7m5n)49m^2 - 25n^2 = (7m+5n)(7m-5n)
(10) x2+18x+81x^2 + 18x + 81 は、平方完成の公式 (x+a)2=x2+2ax+a2 (x+a)^2 = x^2 + 2ax + a^2 を使います。18x=2ax18x = 2ax より、a=9a = 9 です。a2=92=81a^2 = 9^2 = 81 なので、
x2+18x+81=(x+9)2x^2 + 18x + 81 = (x+9)^2
(11) 2t2+28t+982t^2 + 28t + 98 は、まず全体を2でくくりだします。2t2+28t+98=2(t2+14t+49)2t^2 + 28t + 98 = 2(t^2 + 14t + 49)。次に、t2+14t+49t^2 + 14t + 49 を平方完成します。(t+a)2=t2+2at+a2 (t+a)^2 = t^2 + 2at + a^2 より、14t=2at14t = 2ata=7a=7a2=72=49a^2 = 7^2 = 49 なので、t2+14t+49=(t+7)2t^2 + 14t + 49 = (t+7)^2
よって、2t2+28t+98=2(t+7)22t^2 + 28t + 98 = 2(t+7)^2

3. 最終的な答え

(7) x2144x^2 - 144
(8) (m+6)(m+9)(m+6)(m+9)
(9) (7m+5n)(7m5n)(7m+5n)(7m-5n)
(10) (x+9)2(x+9)^2
(11) 2(t+7)22(t+7)^2

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