問題は、式 $a^2 - c^2 + ab + bc$ を因数分解することです。

代数学因数分解多項式
2025/5/22

1. 問題の内容

問題は、式 a2c2+ab+bca^2 - c^2 + ab + bc を因数分解することです。

2. 解き方の手順

まず、式を並び替えます。
a2c2+ab+bc=a2+abc2+bca^2 - c^2 + ab + bc = a^2 + ab - c^2 + bc
次に、a2+aba^2 + ab の部分と c2+bc-c^2 + bc の部分に注目します。a2+aba^2 + aba(a+b)a(a+b) と因数分解できます。また、c2+bc-c^2 + bcc(bc)c(b-c) と因数分解できます。
したがって、
a2c2+ab+bc=a(a+b)+c(bc)a^2 - c^2 + ab + bc = a(a+b) + c(b-c)
しかし、このままでは因数分解が進みません。そこで、
a2c2+ab+bca^2 - c^2 + ab + bc の項の順番を入れ替えて、a2c2a^2 - c^2ab+bcab + bc に注目します。
a2c2+ab+bc=a2c2+ab+bc=(a2c2)+(ab+bc)a^2 - c^2 + ab + bc = a^2 - c^2 + ab + bc = (a^2 - c^2) + (ab + bc)
ここで、a2c2a^2 - c^2(a+c)(ac)(a+c)(a-c) と因数分解でき、ab+bcab + bcb(a+c)b(a+c) と因数分解できます。
したがって、
(a2c2)+(ab+bc)=(a+c)(ac)+b(a+c)(a^2 - c^2) + (ab + bc) = (a+c)(a-c) + b(a+c)
ここで、(a+c)(a+c) が共通因数になっているので、(a+c)(a+c) でくくると、
(a+c)(ac)+b(a+c)=(a+c)(ac+b)(a+c)(a-c) + b(a+c) = (a+c)(a-c+b)
したがって、
a2c2+ab+bc=(a+c)(ac+b)a^2 - c^2 + ab + bc = (a+c)(a-c+b)

3. 最終的な答え

(a+c)(ac+b)(a+c)(a-c+b)
あるいは、
(a+c)(a+bc)(a+c)(a+b-c)