第0091号 複雑な因数分解1(解答)

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┃         第0091号 (2009/06/05)             ┃
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※初めて読む方もいるかと思いますので、このメルマガでの記号の書き方につ
いての約束事を2、3書いておくことにします。


 ☆2乗、3乗などの表し方は、^2、^3とします。
 (例)xの2乗 ⇒ x^2

 ☆添え字は_1、_2といった形で書きます。
 (例)数列の初項、第2項などは ⇒ a_1、a_2
    対数の底a ⇒ log_a x



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  複雑な因数分解1(解答)

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問 次の因数分解をしてください。

 (1) a^2 + b^2 + 2ab + bc + ca

  <解答>

  複数の文字がある場合は、最も次数の低い文字について整理するというの
 が基本技です。この式では、a、b、cの3つの文字がありますが、aとbは2次
 で、cが1次ですから、cについて整理して因数分解をしていきます。

   a^2 + b^2 + 2ab + bc + ca

  = ac + bc + a^2 + 2ab + b^2

  = ( a + b )c + ( a + b )^2

  = ( a + b )( c + a + b )

  = ( a + b )( a + b + c )
   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~


 (2) 2ax^2 + ax + 6x - a - 3

  <解答>

  これも(1)と同じように、次数の低いaについて整理します。

   2ax^2 + ax + 6x - a - 3

  = 2ax^2 + ax - a + 6x - 3

  = ( 2x^2 + x - 1 )a + 3( 2x - 1 )

  = ( 2x - 1 )( x + 1 )a + 3( 2x - 1 )

  = ( 2x - 1 ){( x + 1 )a + 3 }

  = ( 2x - 1 )( ax + a + 3 )
   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

  <別解>

  xについて整理して、たすきがけを使うという手もあります。

   2ax^2 + ax + 6x - a - 3

  = 2ax^2 + ( a + 6 )x - ( a + 3 )

  = ( ax + a + 3 )( 2x - 1 )
   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 (たすきがけ)
   a   a + 3 → 2a + 6
    \ /
     ×
    / \
   2    -1 → -a
  ─────────────
            a + 6


 (3) 8x^2 - 3y^2 - 2xy - 10x + 10y - 3

  <解答>

  (2)の別解と同じようにxについて整理し、それをxの2次式と見て、たすき
 がけを行います。

   8x^2 - 3y^2 - 2xy - 10x + 10y - 3

  = 8x^2 - 2xy - 10x - 3y^2 + 10y - 3

  = 8x^2 + ( -2y - 10 )x - ( 3y^2 - 10y + 3 )

  = 8x^2 + ( -2y - 10 )x - ( 3y - 1 )( y - 3 )

  = ( 2x + y - 3 ){ 4x - ( 3y - 1 )}

  = ( 2x + y - 3 )( 4x - 3y + 1 )
   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 (たすきがけ)
   2    y - 3  → 4y - 12
    \ /
     ×
    / \
   4   -( 3y - 1) → -6y + 2
  ────────────────
              -2y - 10


 (4) x^4 - 5x^2 + 4

  <解答>

  これは複2次式と呼ばれるものです。x^4 を(x^2)^2 と変形し、置き換え
 をして因数分解します。

   x^4 - 5x^2 + 4

  = ( x^2 )^2 - 5x^2 + 4

  x^2 = X とおくと

   ( x^2 )^2 - 5x^2 + 4

  = X^2 - 5X + 4

  = ( X - 1 )( X - 4 )

  = ( x^2 - 1 )( x^2 - 4 )

  = ( x + 1 )( x - 1 )( x + 2 )( x - 2 )
   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~




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