与えられた2つの式を因数分解する問題です。 (1) $x^2 + xy - yz - z^2$ (2) $a^2 + b^2 - bc + ca - 2ab$

代数学因数分解多項式
2025/5/6

1. 問題の内容

与えられた2つの式を因数分解する問題です。
(1) x2+xyyzz2x^2 + xy - yz - z^2
(2) a2+b2bc+ca2aba^2 + b^2 - bc + ca - 2ab

2. 解き方の手順

(1) x2+xyyzz2x^2 + xy - yz - z^2
この式を因数分解するために、項の順番を適切に並べ替えます。
x2+xyyzz2=x2z2+xyyzx^2 + xy - yz - z^2 = x^2 - z^2 + xy - yz
(x2z2)(x^2 - z^2) は差の平方なので、(x+z)(xz)(x+z)(x-z) と因数分解できます。
xyyzxy - yzyy でくくれます。
したがって、
x2z2+xyyz=(x+z)(xz)+y(xz)x^2 - z^2 + xy - yz = (x+z)(x-z) + y(x-z)
(xz)(x-z) が共通因数なので、
(x+z)(xz)+y(xz)=(xz)(x+z+y)(x+z)(x-z) + y(x-z) = (x-z)(x+z+y)
よって、
x2+xyyzz2=(xz)(x+y+z)x^2 + xy - yz - z^2 = (x-z)(x+y+z)
(2) a2+b2bc+ca2aba^2 + b^2 - bc + ca - 2ab
この式を因数分解するために、項の順番を適切に並べ替えます。
a2+b22ab+cabc=(a22ab+b2)+c(ab)a^2 + b^2 - 2ab + ca - bc = (a^2 - 2ab + b^2) + c(a-b)
(a22ab+b2)(a^2 - 2ab + b^2)(ab)2(a-b)^2 と因数分解できます。
したがって、
(a22ab+b2)+c(ab)=(ab)2+c(ab)(a^2 - 2ab + b^2) + c(a-b) = (a-b)^2 + c(a-b)
(ab)(a-b) が共通因数なので、
(ab)2+c(ab)=(ab)(ab+c)(a-b)^2 + c(a-b) = (a-b)(a-b+c)
よって、
a2+b2bc+ca2ab=(ab)(ab+c)a^2 + b^2 - bc + ca - 2ab = (a-b)(a-b+c)

3. 最終的な答え

(1) (xz)(x+y+z)(x-z)(x+y+z)
(2) (ab)(ab+c)(a-b)(a-b+c)