与えられた式 $x^2 + xy + x + 2y - 6$ を因数分解し、$(x + \text{ク})(x+y - \text{ケ})$ の形にすること。

代数学因数分解多項式
2025/5/8

1. 問題の内容

与えられた式 x2+xy+x+2y6x^2 + xy + x + 2y - 6 を因数分解し、(x+)(x+y)(x + \text{ク})(x+y - \text{ケ}) の形にすること。

2. 解き方の手順

与えられた式を以下のように変形します。
x2+xy+x+2y6x^2 + xy + x + 2y - 6
xx について整理すると、
x2+(y+1)x+(2y6)x^2 + (y+1)x + (2y - 6)
次に、(x+)(x+y)(x + \text{ク})(x+y - \text{ケ}) の形に因数分解できると仮定して展開します。
(x+)(x+y)=x2+xyx+x+yクケ(x + \text{ク})(x+y - \text{ケ}) = x^2 + xy - \text{ケ}x + \text{ク}x + \text{ク}y - \text{ク}\text{ケ}
=x2+(y+)x+yクケ= x^2 + (y + \text{ク} - \text{ケ})x + \text{ク}y - \text{ク}\text{ケ}
この式と x2+(y+1)x+(2y6)x^2 + (y+1)x + (2y - 6) の各項の係数を比較します。
xx の係数について、y+=y+1y + \text{ク} - \text{ケ} = y + 1 より、=1\text{ク} - \text{ケ} = 1 が得られます。
定数項について、yクケ=2y6\text{ク}y - \text{ク}\text{ケ} = 2y - 6 が得られます。この式を (y)=2(y3)\text{ク}(y-\text{ケ})=2(y-3) と変形できます。
したがって、=2\text{ク} = 2 かつ =3\text{ケ} = 3 であることがわかります。
=23=1\text{ク} - \text{ケ} = 2 - 3 = -1 なので、(y)=2(y3)\text{ク}(y-\text{ケ})=2(y-3)から考えると、=2ク=2=3ケ=3となります。
x2+xy+x+2y6=(x+2)(x+y3)x^2 + xy + x + 2y - 6 = (x+2)(x+y-3) となることを確認します。
(x+2)(x+y3)=x2+xy3x+2x+2y6=x2+xyx+2y6(x+2)(x+y-3)=x^2 + xy - 3x + 2x + 2y - 6 = x^2 + xy - x + 2y - 6
x2+xy+x+2y6x^2 + xy + x + 2y - 6 の因数分解を試みます。
x2+xy+x+2y6=x(x+y+1)+2y6x^2 + xy + x + 2y - 6 = x(x+y+1) + 2y - 6
定数項は 2y6=2(y3)2y - 6 = 2(y-3) なので、(x+2)(x+y3)(x+2)(x+y-3) と因数分解できると予想できます。
実際に展開してみると、
(x+2)(x+y3)=x(x+y3)+2(x+y3)=x2+xy3x+2x+2y6=x2+xyx+2y6(x+2)(x+y-3) = x(x+y-3) + 2(x+y-3) = x^2 + xy - 3x + 2x + 2y - 6 = x^2 + xy - x + 2y - 6
問題文の式と比較すると、 x2+xy+x+2y6x^2 + xy + x + 2y - 6 とあるので、
x2+xy+x+2y6=(x+2)(x+y3)x^2 + xy + x + 2y - 6 = (x + 2)(x + y - 3)

3. 最終的な答え

ク = 2
ケ = 3
したがって、因数分解の結果は (x+2)(x+y3)(x + 2)(x+y - 3) となります。

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