与えられた式 $\frac{1}{4} - x + x^2$ を因数分解する問題です。

代数学因数分解二次式式の展開
2025/5/13

1. 問題の内容

与えられた式 14x+x2\frac{1}{4} - x + x^2 を因数分解する問題です。

2. 解き方の手順

まず、与えられた式を降べきの順に並び替えます。
x2x+14x^2 - x + \frac{1}{4}
この式は、(ax+b)2(ax + b)^2 の形に因数分解できる可能性があります。
(ax+b)2=a2x2+2abx+b2(ax + b)^2 = a^2x^2 + 2abx + b^2
与えられた式と係数を比較すると、
a2=1a^2 = 1 より a=1a = 1 (または a=1a = -1
2ab=12ab = -1
b2=14b^2 = \frac{1}{4} より b=±12b = \pm \frac{1}{2}
a=1a = 1 の場合、2(1)b=12(1)b = -1 より、b=12b = -\frac{1}{2}
このとき、b2=(12)2=14b^2 = (-\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4} となり、与えられた式の定数項と一致します。
したがって、x2x+14=(x12)2x^2 - x + \frac{1}{4} = (x - \frac{1}{2})^2 と因数分解できます。
あるいは、a=1a = -1の場合、2(1)b=12(-1)b = -1 より、b=12b = \frac{1}{2}
このとき、(x+12)2=((x12))2=(x12)2(-x + \frac{1}{2})^2 = (-(x - \frac{1}{2}))^2 = (x - \frac{1}{2})^2 となるので、同じ結果となります。

3. 最終的な答え

(x12)2(x - \frac{1}{2})^2