与えられた式 $8x^2 + 6xy - 5y^2$ を因数分解し、 $(ax - y)(bx + cy)$ の形式で表すときの $a$, $b$, $c$ の値を求める。

代数学因数分解二次式連立方程式
2025/5/18

1. 問題の内容

与えられた式 8x2+6xy5y28x^2 + 6xy - 5y^2 を因数分解し、 (axy)(bx+cy)(ax - y)(bx + cy) の形式で表すときの aa, bb, cc の値を求める。

2. 解き方の手順

まず、与えられた二次式を因数分解します。
8x2+6xy5y28x^2 + 6xy - 5y^2(axy)(bx+cy)(ax - y)(bx + cy) の形に因数分解することを考えます。展開すると、
(axy)(bx+cy)=abx2+(acb)xycy2(ax - y)(bx + cy) = abx^2 + (ac-b)xy - cy^2
この式が 8x2+6xy5y28x^2 + 6xy - 5y^2 と等しくなるように、aa, bb, cc を定めます。
係数を比較すると、以下の連立方程式が得られます。
\begin{align} \label{eq:1} ab &= 8 \\ ac - b &= 6 \\ c &= 5\end{align}
c=5c=5 を2番目の式に代入すると、
5ab=65a - b = 6 となります。したがって、 b=5a6b = 5a - 6 です。
これを最初の式 ab=8ab = 8 に代入すると、
a(5a6)=8a(5a - 6) = 8 となります。
5a26a=85a^2 - 6a = 8
5a26a8=05a^2 - 6a - 8 = 0
(5a+4)(a2)=0(5a + 4)(a - 2) = 0
a=2a = 2 または a=4/5a = -4/5 です。
a=2a=2 のとき、b=5(2)6=106=4b = 5(2) - 6 = 10 - 6 = 4。したがって、 (2xy)(4x+5y)=8x2+10xy4xy5y2=8x2+6xy5y2(2x-y)(4x+5y) = 8x^2 +10xy-4xy - 5y^2= 8x^2 + 6xy - 5y^2.
a=4/5a=-4/5のとき、b=5(4/5)6=46=10b = 5(-4/5)-6=-4-6=-10. したがって, (4/5xy)(10x+5y)=8x22xy+10xy5y2=8x2+8xy5y2(-4/5x-y)(-10x+5y) = 8x^2-2xy+10xy-5y^2=8x^2+8xy-5y^2. これは元の式ではない。
したがって、a=2a = 2, b=4b = 4, c=5c = 5 となります。

3. 最終的な答え

セ: 2
ソ: 4
タ: 5

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