与えられた二次式 $x^2 + (a-2)x - (3a-1)(2a+1)$ を因数分解する。

代数学因数分解二次式多項式
2025/5/17

1. 問題の内容

与えられた二次式 x2+(a2)x(3a1)(2a+1)x^2 + (a-2)x - (3a-1)(2a+1) を因数分解する。

2. 解き方の手順

与式を因数分解するために、定数項を展開し、たすき掛けを利用することを考えます。
まず定数項を展開します。
(3a1)(2a+1)=(6a2+3a2a1)=(6a2+a1)-(3a-1)(2a+1) = -(6a^2 + 3a - 2a - 1) = -(6a^2 + a - 1)
次に、与式を因数分解した結果が (x+A)(x+B)(x + A)(x + B) の形になると仮定します。
このとき、A+B=a2A + B = a - 2 かつ AB=(6a2+a1)AB = -(6a^2 + a - 1) となる AABB を探します。
ここで、6a2+a16a^2 + a - 1 を因数分解することを考えます。
6a2+a1=(2a+1)(3a1)6a^2 + a - 1 = (2a + 1)(3a - 1)
したがって、定数項は (3a1)(2a+1)-(3a - 1)(2a + 1) となります。
ここで、A=2a+1A = 2a + 1 , B=(3a1)B = -(3a - 1) とおいてみます。
すると、
A+B=(2a+1)+(3a+1)=2a+13a+1=a+2=(a2)A + B = (2a + 1) + (-3a + 1) = 2a + 1 - 3a + 1 = -a + 2 = -(a - 2)
符号が合わないので、A=(2a+1)A = - (2a + 1) , B=3a1B = 3a - 1 とおいてみます。
すると、
A+B=(2a+1)+(3a1)=2a1+3a1=a2A + B = -(2a + 1) + (3a - 1) = -2a - 1 + 3a - 1 = a - 2
AB=(2a+1)(3a1)AB = -(2a + 1)(3a - 1)
したがって、x2+(a2)x(3a1)(2a+1)=(x(2a+1))(x+(3a1))x^2 + (a-2)x - (3a-1)(2a+1) = (x - (2a+1))(x + (3a-1)) と因数分解できます。
つまり、
(x2a1)(x+3a1)(x - 2a - 1)(x + 3a - 1)

3. 最終的な答え

(x2a1)(x+3a1)(x - 2a - 1)(x + 3a - 1)

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