与えられた分数式を約分して、既約分数式で表す問題です。具体的には、以下の6つの式について約分を行います。 (1) $\frac{9a^3b^2}{6a^4b}$ (2) $\frac{24ab^4}{32a^3b}$ (3) $\frac{4x^2(x-1)}{10x(x+1)(x-1)}$ (4) $\frac{x+1}{x^2-3x-4}$ (5) $\frac{x^2-3x+2}{x^2+2x-3}$ (6) $\frac{x^2-7x+10}{x^2-x-20}$

代数学分数式約分因数分解式の計算
2025/6/22
承知しました。画像の数学の問題を解いていきます。

1. 問題の内容

与えられた分数式を約分して、既約分数式で表す問題です。具体的には、以下の6つの式について約分を行います。
(1) 9a3b26a4b\frac{9a^3b^2}{6a^4b}
(2) 24ab432a3b\frac{24ab^4}{32a^3b}
(3) 4x2(x1)10x(x+1)(x1)\frac{4x^2(x-1)}{10x(x+1)(x-1)}
(4) x+1x23x4\frac{x+1}{x^2-3x-4}
(5) x23x+2x2+2x3\frac{x^2-3x+2}{x^2+2x-3}
(6) x27x+10x2x20\frac{x^2-7x+10}{x^2-x-20}

2. 解き方の手順

各分数式について、分子と分母をそれぞれ因数分解し、共通の因子を約分することで既約分数式を求めます。
(1) 9a3b26a4b\frac{9a^3b^2}{6a^4b}
分子と分母の係数を約分し、文字の指数を計算します。
96=32\frac{9}{6} = \frac{3}{2}, a3a4=1a\frac{a^3}{a^4} = \frac{1}{a}, b2b=b\frac{b^2}{b} = b
よって、
9a3b26a4b=3b2a\frac{9a^3b^2}{6a^4b} = \frac{3b}{2a}
(2) 24ab432a3b\frac{24ab^4}{32a^3b}
分子と分母の係数を約分し、文字の指数を計算します。
2432=34\frac{24}{32} = \frac{3}{4}, aa3=1a2\frac{a}{a^3} = \frac{1}{a^2}, b4b=b3\frac{b^4}{b} = b^3
よって、
24ab432a3b=3b34a2\frac{24ab^4}{32a^3b} = \frac{3b^3}{4a^2}
(3) 4x2(x1)10x(x+1)(x1)\frac{4x^2(x-1)}{10x(x+1)(x-1)}
分子と分母の係数を約分し、共通の因子 (x1)(x-1)xx を約分します。
410=25\frac{4}{10} = \frac{2}{5}, x2x=x\frac{x^2}{x} = x, x1x1=1\frac{x-1}{x-1} = 1
よって、
4x2(x1)10x(x+1)(x1)=2x5(x+1)\frac{4x^2(x-1)}{10x(x+1)(x-1)} = \frac{2x}{5(x+1)}
(4) x+1x23x4\frac{x+1}{x^2-3x-4}
分母を因数分解します。
x23x4=(x4)(x+1)x^2-3x-4 = (x-4)(x+1)
よって、
x+1x23x4=x+1(x4)(x+1)=1x4\frac{x+1}{x^2-3x-4} = \frac{x+1}{(x-4)(x+1)} = \frac{1}{x-4}
(5) x23x+2x2+2x3\frac{x^2-3x+2}{x^2+2x-3}
分子と分母をそれぞれ因数分解します。
x23x+2=(x1)(x2)x^2-3x+2 = (x-1)(x-2)
x2+2x3=(x+3)(x1)x^2+2x-3 = (x+3)(x-1)
よって、
x23x+2x2+2x3=(x1)(x2)(x+3)(x1)=x2x+3\frac{x^2-3x+2}{x^2+2x-3} = \frac{(x-1)(x-2)}{(x+3)(x-1)} = \frac{x-2}{x+3}
(6) x27x+10x2x20\frac{x^2-7x+10}{x^2-x-20}
分子と分母をそれぞれ因数分解します。
x27x+10=(x2)(x5)x^2-7x+10 = (x-2)(x-5)
x2x20=(x5)(x+4)x^2-x-20 = (x-5)(x+4)
よって、
x27x+10x2x20=(x2)(x5)(x5)(x+4)=x2x+4\frac{x^2-7x+10}{x^2-x-20} = \frac{(x-2)(x-5)}{(x-5)(x+4)} = \frac{x-2}{x+4}

3. 最終的な答え

(1) 3b2a\frac{3b}{2a}
(2) 3b34a2\frac{3b^3}{4a^2}
(3) 2x5(x+1)\frac{2x}{5(x+1)}
(4) 1x4\frac{1}{x-4}
(5) x2x+3\frac{x-2}{x+3}
(6) x2x+4\frac{x-2}{x+4}

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