与えられた分数式 $\frac{3}{x^2+x-6}$ を部分分数分解する問題です。

代数学部分分数分解分数式因数分解
2025/6/6

1. 問題の内容

与えられた分数式 3x2+x6\frac{3}{x^2+x-6} を部分分数分解する問題です。

2. 解き方の手順

まず、分母を因数分解します。
x2+x6=(x+3)(x2)x^2 + x - 6 = (x+3)(x-2)
したがって、与えられた式は以下のようになります。
3x2+x6=3(x+3)(x2)\frac{3}{x^2+x-6} = \frac{3}{(x+3)(x-2)}
次に、部分分数分解を行います。すなわち、定数 AABB を用いて、
3(x+3)(x2)=Ax+3+Bx2\frac{3}{(x+3)(x-2)} = \frac{A}{x+3} + \frac{B}{x-2}
と表します。両辺に (x+3)(x2)(x+3)(x-2) をかけると、
3=A(x2)+B(x+3)3 = A(x-2) + B(x+3)
となります。
x=2x=2 を代入すると、
3=A(22)+B(2+3)3 = A(2-2) + B(2+3)
3=5B3 = 5B
B=35B = \frac{3}{5}
x=3x=-3 を代入すると、
3=A(32)+B(3+3)3 = A(-3-2) + B(-3+3)
3=5A3 = -5A
A=35A = -\frac{3}{5}
したがって、
3x2+x6=35x+3+35x2=35(x+3)+35(x2)\frac{3}{x^2+x-6} = \frac{-\frac{3}{5}}{x+3} + \frac{\frac{3}{5}}{x-2} = -\frac{3}{5(x+3)} + \frac{3}{5(x-2)}
3x2+x6=35(1x21x+3)\frac{3}{x^2+x-6} = \frac{3}{5}\left( \frac{1}{x-2} - \frac{1}{x+3} \right)

3. 最終的な答え

35(x2)35(x+3)\frac{3}{5(x-2)} - \frac{3}{5(x+3)}
または
35(1x21x+3)\frac{3}{5}\left( \frac{1}{x-2} - \frac{1}{x+3} \right)

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