与えられた式 $(x-1)(x+1)(x+2)(x+4)-72 = 0$ を満たす $x$ の値を求めます。

代数学方程式多項式因数分解二次方程式解の公式
2025/5/15

1. 問題の内容

与えられた式 (x1)(x+1)(x+2)(x+4)72=0(x-1)(x+1)(x+2)(x+4)-72 = 0 を満たす xx の値を求めます。

2. 解き方の手順

まず、式を整理します。(x1)(x+1)(x-1)(x+1)(x+2)(x+4)(x+2)(x+4) をそれぞれ計算します。
(x1)(x+1)=x21(x-1)(x+1) = x^2 - 1
(x+2)(x+4)=x2+6x+8(x+2)(x+4) = x^2 + 6x + 8
よって、与式は (x21)(x2+6x+8)72=0(x^2 - 1)(x^2 + 6x + 8) - 72 = 0 となります。
これを展開すると、
x4+6x3+8x2x26x872=0x^4 + 6x^3 + 8x^2 - x^2 - 6x - 8 - 72 = 0
x4+6x3+7x26x80=0x^4 + 6x^3 + 7x^2 - 6x - 80 = 0
ここで、y=x2+3xy = x^2 + 3x とおくと、 y2=(x2+3x)2=x4+6x3+9x2y^2 = (x^2+3x)^2 = x^4 + 6x^3 + 9x^2 となります。
すると、x4+6x3+7x26x80=(x4+6x3+9x2)2x26x80=y22(x2+3x)80=y22y80=0x^4 + 6x^3 + 7x^2 - 6x - 80 = (x^4 + 6x^3 + 9x^2) - 2x^2 - 6x - 80 = y^2 - 2(x^2+3x) - 80 = y^2 - 2y - 80 = 0
このyyに関する二次方程式を解きます。
y22y80=(y10)(y+8)=0y^2 - 2y - 80 = (y-10)(y+8) = 0
よって、y=10y = 10 または y=8y = -8 です。
y=10y = 10 のとき、x2+3x=10x^2 + 3x = 10 より、x2+3x10=0x^2 + 3x - 10 = 0
(x+5)(x2)=0(x+5)(x-2) = 0 なので、x=5x = -5 または x=2x = 2 です。
y=8y = -8 のとき、x2+3x=8x^2 + 3x = -8 より、x2+3x+8=0x^2 + 3x + 8 = 0
これは実数解を持ちません。なぜなら判別式 D=324(1)(8)=932=23<0D = 3^2 - 4(1)(8) = 9 - 32 = -23 < 0 だからです。

3. 最終的な答え

したがって、与えられた方程式を満たす xx の値は x=5x = -5 または x=2x = 2 です。
x=5,2x = -5, 2

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