与えられた式 $x^2 + y^2 - 1 - 2xy$ を因数分解せよ。

代数学因数分解多項式二次式式の整理
2025/5/6

1. 問題の内容

与えられた式 x2+y212xyx^2 + y^2 - 1 - 2xy を因数分解せよ。

2. 解き方の手順

まず、与えられた式を整理します。
x2+y22xy1x^2 + y^2 - 2xy - 1
次に、x2+y22xyx^2 + y^2 - 2xy の部分が (xy)2(x-y)^2 に因数分解できることに気づきます。
したがって、式は以下のようになります。
(xy)21(x-y)^2 - 1
ここで、11121^2 と見なせるので、これは (xy)212(x-y)^2 - 1^2 となり、二乗の差の形になります。
二乗の差の公式 a2b2=(a+b)(ab)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) を適用します。この場合、a=xya = x-y で、b=1b = 1 です。
したがって、式は以下のように因数分解できます。
(xy+1)(xy1)(x-y+1)(x-y-1)

3. 最終的な答え

(xy+1)(xy1)(x-y+1)(x-y-1)