与えられた数式を因数分解する問題です。具体的には、次の2つの式を因数分解します。 (1) $(x-2)^2 + 6(x-2) + 9$ (2) $x^4 - 2x^2 + 1$ 画像には37 (1) $(x-y)^2+13(x-y)+42$と(2) $x^4-1$も解く過程が書かれています。

代数学因数分解代数式二次式完全平方
2025/5/19

1. 問題の内容

与えられた数式を因数分解する問題です。具体的には、次の2つの式を因数分解します。
(1) (x2)2+6(x2)+9(x-2)^2 + 6(x-2) + 9
(2) x42x2+1x^4 - 2x^2 + 1
画像には37 (1) (xy)2+13(xy)+42(x-y)^2+13(x-y)+42と(2) x41x^4-1も解く過程が書かれています。

2. 解き方の手順

(1) (x2)2+6(x2)+9(x-2)^2 + 6(x-2) + 9 の場合:
A=x2A = x-2 と置くと、与えられた式は A2+6A+9A^2 + 6A + 9 となります。
これは完全平方の形なので、(A+3)2(A+3)^2 と因数分解できます。
AAx2x-2 に戻すと、(x2+3)2=(x+1)2(x-2+3)^2 = (x+1)^2 となります。
(2) x42x2+1x^4 - 2x^2 + 1 の場合:
A=x2A = x^2 と置くと、与えられた式は A22A+1A^2 - 2A + 1 となります。
これは完全平方の形なので、(A1)2(A-1)^2 と因数分解できます。
AAx2x^2 に戻すと、(x21)2(x^2-1)^2 となります。
x21x^2-1(x1)(x+1)(x-1)(x+1) と因数分解できるので、(x21)2=(x1)2(x+1)2=(x1)(x1)(x+1)(x+1)(x^2-1)^2 = (x-1)^2(x+1)^2 = (x-1)(x-1)(x+1)(x+1)となります。
または、(x+1)(x-1)(x+1)(x-1)
(3) (画像に書かれている問題) (xy)2+13(xy)+42(x-y)^2 + 13(x-y) + 42 の場合:
A=xyA = x-y と置くと、与えられた式は A2+13A+42A^2 + 13A + 42 となります。
これは (A+6)(A+7)(A+6)(A+7) と因数分解できます。
AAxyx-y に戻すと、(xy+6)(xy+7)(x-y+6)(x-y+7) となります。
(4) (画像に書かれている問題) x41x^4 - 1 の場合:
A=x2A = x^2 と置くと、与えられた式は A21A^2 - 1 となります。
これは (A1)(A+1)(A-1)(A+1) と因数分解できます。
AAx2x^2 に戻すと、(x21)(x2+1)(x^2-1)(x^2+1) となります。
x21x^2-1(x1)(x+1)(x-1)(x+1) と因数分解できるので、(x21)(x2+1)=(x1)(x+1)(x2+1)(x^2-1)(x^2+1) = (x-1)(x+1)(x^2+1)となります。

3. 最終的な答え

(1) (x+1)2(x+1)^2
(2) (x1)2(x+1)2=(x1)(x1)(x+1)(x+1)(x-1)^2(x+1)^2=(x-1)(x-1)(x+1)(x+1)
(3) (xy+6)(xy+7)(x-y+6)(x-y+7)
(4) (x1)(x+1)(x2+1)(x-1)(x+1)(x^2+1)

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