与えられた二つの式を因数分解し、それぞれの結果を解答欄(イ、ウ)に記入する問題です。 式は次の通りです。 * $6x^2 + 7xy - 20y^2$ * $2x^2 - 3xy + y^2 + 11x - 7y + 12$

代数学因数分解二次式たすき掛け
2025/6/24

1. 問題の内容

与えられた二つの式を因数分解し、それぞれの結果を解答欄(イ、ウ)に記入する問題です。
式は次の通りです。
* 6x2+7xy20y26x^2 + 7xy - 20y^2
* 2x23xy+y2+11x7y+122x^2 - 3xy + y^2 + 11x - 7y + 12

2. 解き方の手順

(1) 6x2+7xy20y26x^2 + 7xy - 20y^2 の因数分解:
まず、6x2+7xy20y26x^2 + 7xy - 20y^2 を因数分解します。これは xxyy の2変数を含む二次式なので、たすき掛けを利用します。
6x26x^2 の項は、2x×3x2x \times 3x または x×6xx \times 6x などに分解できます。
20y2-20y^2 の項は、例えば 4y×5y-4y \times 5y4y×5y4y \times -5y2y×10y-2y \times 10y2y×10y2y \times -10y などに分解できます。
これらの組み合わせで、たすき掛けの結果が 7xy7xy になるものを探します。
2x2x5y5y3x3x4y-4y の組み合わせを試すと、
2x×(4y)=8xy2x \times (-4y) = -8xy
3x×5y=15xy3x \times 5y = 15xy
8xy+15xy=7xy-8xy + 15xy = 7xy となり、条件を満たします。
したがって、6x2+7xy20y2=(2x+5y)(3x4y)6x^2 + 7xy - 20y^2 = (2x + 5y)(3x - 4y)
(2) 2x23xy+y2+11x7y+122x^2 - 3xy + y^2 + 11x - 7y + 12 の因数分解:
2x23xy+y2+11x7y+122x^2 - 3xy + y^2 + 11x - 7y + 12 を因数分解します。まず、xx について整理します。
2x2+(3y+11)x+(y27y+12)2x^2 + (-3y + 11)x + (y^2 - 7y + 12)
定数項である y27y+12y^2 - 7y + 12 を因数分解します。
y27y+12=(y3)(y4)y^2 - 7y + 12 = (y - 3)(y - 4)
元の式は次のようになります。
2x2+(3y+11)x+(y3)(y4)2x^2 + (-3y + 11)x + (y - 3)(y - 4)
これもたすき掛けを利用します。2x22x^2x×2xx \times 2x に分解できます。
(y3)(y4)(y-3)(y-4)(y3)×(y4)(y-3) \times (y-4) あるいは (y3)×(y4)-(y-3) \times -(y-4) に分解できます。
xx(y3)(y-3)2x2x(y4)(y-4) の組み合わせを試すと、
x×(y4)=xy4xx \times (y - 4) = xy - 4x
2x×(y3)=2xy6x2x \times (y - 3) = 2xy - 6x
xy4x+2xy6x=3xy10xxy - 4x + 2xy - 6x = 3xy - 10x となり、(3y+11)x(-3y + 11)x とは一致しません。
xx(y3)-(y-3)2x2x(y4)-(y-4) の組み合わせを試すと、
x×(y4)=xy+4xx \times -(y - 4) = -xy + 4x
2x×(y3)=2xy+6x2x \times -(y - 3) = -2xy + 6x
xy+4x2xy+6x=3xy+10x-xy + 4x - 2xy + 6x = -3xy + 10x となり、(3y+11)x(-3y + 11)x とは一致しません。
xx(y4)-(y-4)2x2x(y3)-(y-3) の組み合わせを試すと、
x×(y3)=xy+3xx \times -(y - 3) = -xy + 3x
2x×(y4)=2xy+8x2x \times -(y - 4) = -2xy + 8x
xy+3x2xy+8x=3xy+11x-xy + 3x - 2xy + 8x = -3xy + 11x となり、(3y+11)x(-3y + 11)x と一致します。
したがって、2x23xy+y2+11x7y+12=(x(y4))(2x(y3))=(xy+4)(2xy+3)2x^2 - 3xy + y^2 + 11x - 7y + 12 = (x - (y - 4))(2x - (y - 3)) = (x - y + 4)(2x - y + 3)

3. 最終的な答え

イ: (2x+5y)(3x4y)(2x + 5y)(3x - 4y)
ウ: (xy+4)(2xy+3)(x - y + 4)(2x - y + 3)

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