与えられた8つの式を因数分解する問題です。 (1) $4x^3 - 18x^2 - 10x$ (2) $8a^2 - 2ab - 3b^2$ (3) $(x-3)^2 + 3 - x$ (4) $(x-y)^2 - (2x-y)^2$ (5) $4ab^2 - a + 2b - 1$ (6) $x^2 - (a-1)x - a$ (7) $6x^2 + 7xy + 2y^2 - x - y - 1$ (8) $a^3 - ab^2 + b^2c - a^2c$

代数学因数分解多項式
2025/3/26

1. 問題の内容

与えられた8つの式を因数分解する問題です。
(1) 4x318x210x4x^3 - 18x^2 - 10x
(2) 8a22ab3b28a^2 - 2ab - 3b^2
(3) (x3)2+3x(x-3)^2 + 3 - x
(4) (xy)2(2xy)2(x-y)^2 - (2x-y)^2
(5) 4ab2a+2b14ab^2 - a + 2b - 1
(6) x2(a1)xax^2 - (a-1)x - a
(7) 6x2+7xy+2y2xy16x^2 + 7xy + 2y^2 - x - y - 1
(8) a3ab2+b2ca2ca^3 - ab^2 + b^2c - a^2c

2. 解き方の手順

各問題について、因数分解の手順を説明します。
(1) 4x318x210x4x^3 - 18x^2 - 10x
まず、2x2xでくくり出す:
2x(2x29x5)2x(2x^2 - 9x - 5)
次に、2x29x52x^2 - 9x - 5を因数分解する。たすき掛けを用いる。
2x29x5=(2x+1)(x5)2x^2 - 9x - 5 = (2x + 1)(x - 5)
よって、4x318x210x=2x(2x+1)(x5)4x^3 - 18x^2 - 10x = 2x(2x + 1)(x - 5)
(2) 8a22ab3b28a^2 - 2ab - 3b^2
たすき掛けを用いる。
8a22ab3b2=(4a3b)(2a+b)8a^2 - 2ab - 3b^2 = (4a - 3b)(2a + b)
(3) (x3)2+3x(x-3)^2 + 3 - x
(x3)2(x-3)^2を展開する。
(x3)2+3x=x26x+9+3x=x27x+12(x-3)^2 + 3 - x = x^2 - 6x + 9 + 3 - x = x^2 - 7x + 12
x27x+12x^2 - 7x + 12を因数分解する。
x27x+12=(x3)(x4)x^2 - 7x + 12 = (x - 3)(x - 4)
よって、(x3)2+3x=(x3)(x4)(x-3)^2 + 3 - x = (x - 3)(x - 4)
(4) (xy)2(2xy)2(x-y)^2 - (2x-y)^2
(xy)2(2xy)2(x-y)^2 - (2x-y)^2A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A+B)(A-B)の形と見て因数分解する。
(xy)2(2xy)2=((xy)+(2xy))((xy)(2xy))=(3x2y)(x)=x(3x2y)=x(2y3x)(x-y)^2 - (2x-y)^2 = ((x-y) + (2x-y))((x-y) - (2x-y)) = (3x - 2y)(-x) = -x(3x - 2y) = x(2y - 3x)
よって、(xy)2(2xy)2=x(2y3x)(x-y)^2 - (2x-y)^2 = x(2y - 3x)
(5) 4ab2a+2b14ab^2 - a + 2b - 1
aaでくくり出す:
a(4b21)+2b1=a(2b1)(2b+1)+(2b1)=(2b1)(a(2b+1)+1)=(2b1)(2ab+a+1)a(4b^2 - 1) + 2b - 1 = a(2b - 1)(2b + 1) + (2b - 1) = (2b - 1)(a(2b + 1) + 1) = (2b - 1)(2ab + a + 1)
よって、4ab2a+2b1=(2b1)(2ab+a+1)4ab^2 - a + 2b - 1 = (2b - 1)(2ab + a + 1)
(6) x2(a1)xax^2 - (a-1)x - a
x2(a1)xa=(xa)(x+1)x^2 - (a-1)x - a = (x - a)(x + 1)
(7) 6x2+7xy+2y2xy16x^2 + 7xy + 2y^2 - x - y - 1
6x2+(7y1)x+(2y2y1)6x^2 + (7y - 1)x + (2y^2 - y - 1)
6x2+(7y1)x+(2y+1)(y1)6x^2 + (7y - 1)x + (2y + 1)(y - 1)
(2x+y1)(3x+2y+1)(2x + y - 1)(3x + 2y + 1)
(8) a3ab2+b2ca2ca^3 - ab^2 + b^2c - a^2c
a3ab2+b2ca2c=a(a2b2)c(a2b2)=(ac)(a2b2)=(ac)(ab)(a+b)a^3 - ab^2 + b^2c - a^2c = a(a^2 - b^2) - c(a^2 - b^2) = (a - c)(a^2 - b^2) = (a - c)(a - b)(a + b)

3. 最終的な答え

(1) 2x(2x+1)(x5)2x(2x + 1)(x - 5)
(2) (4a3b)(2a+b)(4a - 3b)(2a + b)
(3) (x3)(x4)(x - 3)(x - 4)
(4) x(2y3x)x(2y - 3x)
(5) (2b1)(2ab+a+1)(2b - 1)(2ab + a + 1)
(6) (xa)(x+1)(x - a)(x + 1)
(7) (2x+y1)(3x+2y+1)(2x + y - 1)(3x + 2y + 1)
(8) (ac)(ab)(a+b)(a - c)(a - b)(a + b)

「代数学」の関連問題

3つの直線 $x - 2y + 4 = 0$, $2x + y + 3 = 0$, $mx - y + 3 = 0$ が三角形を作らないような定数 $m$ の値を求める問題です。

直線方程式幾何学連立方程式平行交点
2025/6/27

関数 $f(x) = x^2 - 2(a+3)x + a + 13$ について、以下の問いに答える問題です。 (1) グラフの頂点の座標を求める。 (2) グラフがx軸と接する時のaの値を求める。 (...

二次関数平方完成グラフ頂点判別式最大値・最小値二次不等式
2025/6/27

3つの直線 $2x - 3y = 12$, $-\frac{1}{3}x + 2y = 1$, $x - ay = 8$ が三角形を作らないような $a$ の値を全て求めよ。

直線連立方程式幾何学方程式傾き
2025/6/27

与えられた二次方程式 $2x^2 + 4x + 3 = 0$ を解く問題です。

二次方程式解の公式複素数
2025/6/27

$a+b+c=0$ のとき、$a^2+ca=b^2+bc$ を証明する。

式の証明因数分解式の展開等式の証明
2025/6/27

$a+b+c=0$のとき、次の等式を証明します。 $ab(a+b)+bc(b+c)+ca(c+a)+3abc = 0$

等式の証明式の展開因数分解対称式
2025/6/27

与えられた3つの行列の逆行列を求める問題です。 (1) $A = \begin{pmatrix} 2 & 5 \\ 4 & 9 \end{pmatrix}$ (2) $B = \begin{pmatr...

行列逆行列線形代数
2025/6/27

与えられた3つの行列の逆行列を求める問題です。 (1) $A = \begin{pmatrix} 2 & 5 \\ 4 & 9 \end{pmatrix}$ (2) $B = \begin{pmatr...

行列逆行列線形代数
2025/6/27

行列 $A = \begin{pmatrix} \cos\theta & -\sin\theta \\ \sin\theta & \cos\theta \end{pmatrix}$ を対角化せよ。

線形代数行列対角化固有値固有ベクトル複素数
2025/6/27

与えられた3つの行列の逆行列を求める問題です。 (1) $A = \begin{pmatrix} 2 & 5 \\ 4 & 9 \end{pmatrix}$ (2) $B = \begin{pmatr...

行列逆行列線形代数
2025/6/27