与えられた等式 $4x^2 + 5x + 3 = a(x+1)(x-1) + b(x+2)(x-1) + c(x+1)(x-2)$ が $x$ についての恒等式となるように、定数 $a, b, c$ の値を求める問題です。

代数学恒等式係数比較連立方程式
2025/5/19

1. 問題の内容

与えられた等式 4x2+5x+3=a(x+1)(x1)+b(x+2)(x1)+c(x+1)(x2)4x^2 + 5x + 3 = a(x+1)(x-1) + b(x+2)(x-1) + c(x+1)(x-2)xx についての恒等式となるように、定数 a,b,ca, b, c の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

与えられた等式が恒等式であることから、xx にどのような値を代入しても等式が成り立ちます。
そこで、xx に適切な値を代入して、a,b,ca, b, c に関する連立方程式を作り、それを解くことで a,b,ca, b, c の値を求めます。
まず、x=1x = -1 を代入すると、
4(1)2+5(1)+3=a(1+1)(11)+b(1+2)(11)+c(1+1)(12)4(-1)^2 + 5(-1) + 3 = a(-1+1)(-1-1) + b(-1+2)(-1-1) + c(-1+1)(-1-2)
45+3=0+b(1)(2)+04 - 5 + 3 = 0 + b(1)(-2) + 0
2=2b2 = -2b
b=1b = -1
次に、x=1x = 1 を代入すると、
4(1)2+5(1)+3=a(1+1)(11)+b(1+2)(11)+c(1+1)(12)4(1)^2 + 5(1) + 3 = a(1+1)(1-1) + b(1+2)(1-1) + c(1+1)(1-2)
4+5+3=0+0+c(2)(1)4 + 5 + 3 = 0 + 0 + c(2)(-1)
12=2c12 = -2c
c=6c = -6
最後に、x=2x = -2 を代入すると、
4(2)2+5(2)+3=a(2+1)(21)+b(2+2)(21)+c(2+1)(22)4(-2)^2 + 5(-2) + 3 = a(-2+1)(-2-1) + b(-2+2)(-2-1) + c(-2+1)(-2-2)
1610+3=a(1)(3)+0+c(1)(4)16 - 10 + 3 = a(-1)(-3) + 0 + c(-1)(-4)
9=3a+4c9 = 3a + 4c
9=3a+4(6)9 = 3a + 4(-6)
9=3a249 = 3a - 24
3a=333a = 33
a=11a = 11

3. 最終的な答え

a=11,b=1,c=6a = 11, b = -1, c = -6

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