与えられた2つの式を因数分解する問題です。 (1) $x^4 - 13x^2 + 36$ (2) $8x^4 + 10x^2 - 3$

代数学因数分解多項式二次方程式
2025/3/26

1. 問題の内容

与えられた2つの式を因数分解する問題です。
(1) x413x2+36x^4 - 13x^2 + 36
(2) 8x4+10x238x^4 + 10x^2 - 3

2. 解き方の手順

(1)
x2=Xx^2 = X とおくと、
x413x2+36=X213X+36x^4 - 13x^2 + 36 = X^2 - 13X + 36
これは、XX に関する二次式なので、因数分解できます。
X213X+36=(X4)(X9)X^2 - 13X + 36 = (X - 4)(X - 9)
ここで、X=x2X = x^2 を代入すると、
(x24)(x29)(x^2 - 4)(x^2 - 9)
さらに、それぞれの括弧は二乗の差の形なので、
(x24)=(x+2)(x2)(x^2 - 4) = (x + 2)(x - 2)
(x29)=(x+3)(x3)(x^2 - 9) = (x + 3)(x - 3)
したがって、
(x24)(x29)=(x+2)(x2)(x+3)(x3)(x^2 - 4)(x^2 - 9) = (x + 2)(x - 2)(x + 3)(x - 3)
順番を入れ替えて、
(x+3)(x3)(x+2)(x2)(x + 3)(x - 3)(x + 2)(x - 2)
(2)
x2=Xx^2 = X とおくと、
8x4+10x23=8X2+10X38x^4 + 10x^2 - 3 = 8X^2 + 10X - 3
これは、XX に関する二次式なので、因数分解できます。
8X2+10X3=(4X1)(2X+3)8X^2 + 10X - 3 = (4X - 1)(2X + 3)
ここで、X=x2X = x^2 を代入すると、
(4x21)(2x2+3)(4x^2 - 1)(2x^2 + 3)
(4x21)(4x^2 - 1)は二乗の差の形なので、
4x21=(2x+1)(2x1)4x^2 - 1 = (2x + 1)(2x - 1)
したがって、
(4x21)(2x2+3)=(2x+1)(2x1)(2x2+3)(4x^2 - 1)(2x^2 + 3) = (2x + 1)(2x - 1)(2x^2 + 3)

3. 最終的な答え

(1) (x+3)(x3)(x+2)(x2)(x + 3)(x - 3)(x + 2)(x - 2)
(2) (2x+1)(2x1)(2x2+3)(2x + 1)(2x - 1)(2x^2 + 3)

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