与えられた2つの式を因数分解する問題です。 (1) $(x-y+1)^2 - 4(x-y+1) + 4$ (2) $x^2 - 4(y+z)x + 3(y+z)^2$

代数学因数分解多項式置換
2025/5/11

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) (xy+1)24(xy+1)+4(x-y+1)^2 - 4(x-y+1) + 4
(2) x24(y+z)x+3(y+z)2x^2 - 4(y+z)x + 3(y+z)^2

2. 解き方の手順

(1)
* A=xy+1A = x - y + 1 と置換します。すると、与式は A24A+4A^2 - 4A + 4 となります。
* これは (A2)2(A-2)^2 と因数分解できます。
* AA を元に戻して、(xy+12)2=(xy1)2(x-y+1-2)^2 = (x-y-1)^2 となります。
(2)
* y+z=Ay+z = A と置換すると x24Ax+3A2x^2 - 4Ax + 3A^2 となります。
* x24Ax+3A2x^2 - 4Ax + 3A^2(xA)(x3A)(x - A)(x - 3A) と因数分解できます。
* AA を元に戻して、(x(y+z))(x3(y+z))=(xyz)(x3y3z)(x - (y+z))(x - 3(y+z)) = (x - y - z)(x - 3y - 3z) となります。

3. 最終的な答え

(1) (xy1)2(x-y-1)^2
(2) (xyz)(x3y3z)(x - y - z)(x - 3y - 3z)