問題13:式 $x^2 - 3x - 18 = x(x-3) - 18$ が因数分解ではない理由を説明する。 問題14:正方形の土地Aの縦を2m縮め、横を3m伸ばした土地Bがある。土地Aと土地Bのどちらが広いか、理由を含めて答える。

代数学因数分解二次方程式面積不等式
2025/6/11

1. 問題の内容

問題13:式 x23x18=x(x3)18x^2 - 3x - 18 = x(x-3) - 18 が因数分解ではない理由を説明する。
問題14:正方形の土地Aの縦を2m縮め、横を3m伸ばした土地Bがある。土地Aと土地Bのどちらが広いか、理由を含めて答える。

2. 解き方の手順

問題13:
因数分解とは、式をいくつかの式の積の形にすることです。
x23x18x^2 - 3x - 18 は、 x(x3)18x(x-3) - 18 と変形されていますが、これは x(x3)x(x-3)18-18 の差であり、積の形ではありません。
正しくは、x23x18x^2 - 3x - 18(x+a)(x+b)(x+a)(x+b) の形に因数分解する必要があります。
(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab であるから、a+b=3a+b = -3 かつ ab=18ab = -18 となる a,ba, b を探します。
a=6,b=3a = -6, b = 3 が条件を満たすので、x23x18=(x6)(x+3)x^2 - 3x - 18 = (x-6)(x+3) と因数分解できます。
問題14:
土地Aの一辺の長さを xx (m) とします。
土地Aの面積は x2x^2 (m2^2) です。
土地Bの縦の長さは x2x - 2 (m)、横の長さは x+3x + 3 (m) です。
土地Bの面積は (x2)(x+3)=x2+3x2x6=x2+x6(x-2)(x+3) = x^2 + 3x - 2x - 6 = x^2 + x - 6 (m2^2) です。
土地Bの面積から土地Aの面積を引くと、x2+x6x2=x6x^2 + x - 6 - x^2 = x - 6 となります。
x6x - 6 の符号によって、どちらの土地が広いかが決まります。
* x>6x > 6 のとき、x6>0x - 6 > 0 なので、土地Bの方が広い。
* x=6x = 6 のとき、x6=0x - 6 = 0 なので、土地Aと土地Bの面積は等しい。
* x<6x < 6 のとき、x6<0x - 6 < 0 なので、土地Aの方が広い。
したがって、土地Aの1辺の長さによって、どちらの土地が広いかが変わります。

3. 最終的な答え

問題13:
x23x18=x(x3)18x^2 - 3x - 18 = x(x-3) - 18 は積の形になっていないため、因数分解とはいえません。正しい因数分解は x23x18=(x6)(x+3)x^2 - 3x - 18 = (x-6)(x+3) です。
問題14:
土地Aの1辺の長さを xx とすると、
- x>6x > 6 のとき、土地Bの方が広い。
- x=6x = 6 のとき、土地Aと土地Bの面積は等しい。
- x<6x < 6 のとき、土地Aの方が広い。

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