与えられた式 $(x+1)(x-2)(x+3)(x-4)+24$ を因数分解し、簡単な形に整理する。

代数学因数分解多項式
2025/5/19

1. 問題の内容

与えられた式 (x+1)(x2)(x+3)(x4)+24(x+1)(x-2)(x+3)(x-4)+24 を因数分解し、簡単な形に整理する。

2. 解き方の手順

まず、与えられた式を(x+1)(x2)(x+1)(x-2)(x+3)(x4)(x+3)(x-4) に分けて展開します。
(x+1)(x2)=x22x+x2=x2x2(x+1)(x-2) = x^2 - 2x + x - 2 = x^2 - x - 2
(x+3)(x4)=x24x+3x12=x2x12(x+3)(x-4) = x^2 - 4x + 3x - 12 = x^2 - x - 12
次に、(x2x2)(x2x12)(x^2 - x - 2)(x^2 - x - 12) を展開します。
ここで、y=x2xy = x^2 - x と置換すると、式は (y2)(y12)(y - 2)(y - 12) となります。
これを展開すると、y214y+24y^2 - 14y + 24 となります。
元の式に戻すと、(x2x)214(x2x)+24(x^2 - x)^2 - 14(x^2 - x) + 24 となります。
与えられた式に +24+24 を加えると、
(x2x)214(x2x)+24+24=(x2x)214(x2x)+48(x^2 - x)^2 - 14(x^2 - x) + 24 + 24 = (x^2 - x)^2 - 14(x^2 - x) + 48 となります。
ここで、z=x2xz = x^2 - x と置換すると、z214z+48z^2 - 14z + 48 となります。
これを因数分解すると、(z6)(z8)(z - 6)(z - 8) となります。
元の式に戻すと、(x2x6)(x2x8)(x^2 - x - 6)(x^2 - x - 8) となります。
さらに、x2x6x^2 - x - 6 を因数分解すると、(x3)(x+2)(x - 3)(x + 2) となります。
したがって、最終的な式は (x3)(x+2)(x2x8)(x - 3)(x + 2)(x^2 - x - 8) となります。

3. 最終的な答え

(x3)(x+2)(x2x8)(x-3)(x+2)(x^2-x-8)

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