与えられた式 $a^2 - 2a^2b + 2b - a$ を因数分解する問題です。

代数学因数分解多項式式変形
2025/6/22

1. 問題の内容

与えられた式 a22a2b+2baa^2 - 2a^2b + 2b - a を因数分解する問題です。

2. 解き方の手順

与えられた式を aa について整理します。
a22a2b+2ba=(12b)a2a+2ba^2 - 2a^2b + 2b - a = (1-2b)a^2 - a + 2b
次に、式を因数分解できるかどうかを検討します。
(12b)a2a+2b=0(1-2b)a^2 - a + 2b = 0 という二次方程式の解を考えると、判別式 DD は次のようになります。
D=(1)24(12b)(2b)=18b+16b2=(4b1)2D = (-1)^2 - 4(1-2b)(2b) = 1 - 8b + 16b^2 = (4b-1)^2
したがって、この式は因数分解できます。
(12b)a2a+2b(1-2b)a^2 - a + 2b を因数分解するために、たすき掛けを試みます。
(12b)a2a+2b=(Aa+B)(Ca+D)(1-2b)a^2 - a + 2b = (Aa + B)(Ca + D) とおくと、
AC=12bAC = 1-2b, AD+BC=1AD + BC = -1, BD=2bBD = 2b
となるような A,B,C,DA, B, C, D を探します。
A=1A = 1, C=12bC = 1-2b とすると、
D+B(12b)=1D + B(1-2b) = -1, BD=2bBD = 2b
D=1B(12b)D = -1 - B(1-2b), BD=2bBD = 2b
B(1B(12b))=2bB(-1 - B(1-2b)) = 2b
BB2(12b)=2b-B - B^2(1-2b) = 2b
B2(2b1)B2b=0B^2(2b-1) - B - 2b = 0
これは一般に簡単な因数分解ではありません。
別の方法を試します。
a22a2b+2ba=a2a2ba2+2b=a(a1)2b(a21)=a(a1)2b(a1)(a+1)a^2 - 2a^2b + 2b - a = a^2 - a - 2ba^2 + 2b = a(a-1) - 2b(a^2 - 1) = a(a-1) - 2b(a-1)(a+1)
=(a1)(a2b(a+1))=(a1)(a2ab2b)= (a-1)(a - 2b(a+1)) = (a-1)(a - 2ab - 2b)

3. 最終的な答え

(a1)(a2ab2b)(a-1)(a-2ab-2b)

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