質問<1630>
「「因数分解」」
日付 2004/3/15
質問者 ☆数学苦てっ子☆


=例題3= 因数分解
(1)3\(x^{2}\)-4\(y^{2}\)+4xy-8x+8y-3
(2)(x-1)(x+1)(x+4)(x+6)-24
(3)\(x^{2}\)(y-z)+\(y^{2}\)(z-x)+\(z^{2}\)(x-y)

これらの因数分解の問題の解き方を教えてください。
どれも大学に出た問題なので、どう解けば下の答えが導く事ができるのか
迷ってます。とても解法が気になるので、教えてください。
お返事、待ってます。

*因みに、
上の問題の答えは、
(1)(x+2y-3)(3x-2y+1) (2)(x+2)(x+3)(\(x^{2}\)+5x-8) 
(3)-(x-y)(y-z)(z-x)です。

お便り
日付 2004/3/16
回答者 naoya


(1)3\(x^{2}\)-4\(y^{2}\)+4xy-8x+8y-3 まずxの二次式と見て降べきの順に整理
=3\(x^{2}\)+(4y-8)x-4\(y^{2}\)+8y-3 残ったyの二次式を因数分解
=3\(x^{2}\)+(4y-8)x+(-2y+1)(2y-3) たすきがけ。3(2y-3)+1(-2y+1)=4y-8なので…
=(3x-2y+1)(x+2y-3) 完成

(2)(x-1)(x+1)(x+4)(x+6)-24 式を見て、(\(x^{2}\)+5x)が出てくるように工夫
=(x-1)(x+6)×(x+1)(x+4)-24 部分的に展開
=(\(x^{2}\)+5x-6)(\(x^{2}\)+5x+4)-24 (\(x^{2}\)+5x)=Xとおくと、(X-6)(X+4)-24の因数分解
=(\(x^{2}\)+5x\()^{2}\)-2(\(x^{2}\)+5x)-48 展開すると、\(X^{2}\)-2X-48これを因数分解
=(\(x^{2}\)+5x-8)(\(x^{2}\)+5x+6) (X-8)(X+6)となる。Xをもとにもどして考えて…
=(\(x^{2}\)+5x-8)(x+2)(x+3) さらに因数分解して完成

(3)\(x^{2}\)(y-z)+\(y^{2}\)(z-x)+\(z^{2}\)(x-y) まずzについて整理する
=-(\(x^{2}\)-\(y^{2}\))z+(x-y)\(z^{2}\)+xy(x-y) 共通因数(x-y)でくくる
=(x-y){-(x+y)z+\(z^{2}\)+xy} 右側の項\(z^{2}\)-(x+y)z+xyを因数分解して…
=(x-y)(z-x)(z-y) マイナスを括り出して(z-y)=-(y-z)
=-(x-y)(y-z)(z-x) 完成

因数分解は、
・共通因数を見つけ、くくり出す
・1文字(特に、次数の低い文字)について整理
・たすきがけを利用する
・まとめて考えられるところは、まとめてしまう
・対称式や交代式を見つけて変形する
などを常に頭において考えると、うまくいくようです。

お便り
日付 2004/3/17
回答者 wowow


一般に\(x^{4}\)+1や\(x^{3}\)+\(y^{3}\)+\(z^{3}\)-3xyzなどの特殊な形以外では
① 共通因数で括り出す
② 任意の一文字についてまとめる
③ たすき掛けを考える
④ ①~③の優先順位に従って、各段階で何れかが出来る
  ときは実行する
と言う操作が基本となります

(1)3\(x^{2}\)-4\(y^{2}\)+4xy-8x+8y-3
=3\(x^{2}\)+(4y-8)x-(4y-8y+3)
=3\(x^{2}\)+4(y-2)x-(2y-3)(2y-1)
=(x+2y-3)(3x-2y+1)

(2)[整式の積が含まれているときは、整式の一部(この場合
  \(x^{2}\)+5x)を一字に見なすことが出来るように展開するこ
  とが原則となります。]
(x-1)(x+1)(x+4)(x+6)-24
={(x-1)(x+6)}{(x+1)(x+4)}-24
=(\(x^{2}\)+5x-6)(\(x^{2}\)+5x+4)-24
=(\(x^{2}\)+5x\()^{2}\)-2(\(x^{2}\)+5x)-48
=(\(x^{2}\)+5x+6)(\(x^{2}\)+5x-8)
=(x+2)(x+3)(\(x^{2}\)+5x-8)

(3)\(x^{2}\)(y-z)+\(y^{2}\)(z-x)+\(z^{2}\)(x-y)
=(y-z)\(x^{2}\)-(\(y^{2}\)-\(z^{2}\))x+\(y^{2}\)z-y\(z^{2}\)
=(y-z)\(x^{2}\)-(y-z)(y+z)x+yz(y-z)
=(y-z){\(x^{2}\)-(y+z)x+yz}
=(y-z)(x-y)(x-z)
=-(x-y)(y-z)(z-x)

お便り
日付 2004/3/17
回答者 wakky


(1)3\(x^{2}\)-4\(y^{2}\)+4xy-8x+8y-3
xの二次式と考えます。
3\(x^{2}\)+(4y-8)x-4\(y^{2}\)+8y-3
=3\(x^{2}\)+(4y-8)x-(2y-3)(2y-1)
これにたすきがけをうまく使って
(x+2y-3)(3x-2y+1)となります。

(2)(x-1)(x+1)(x+4)(x+6)-24
順番をちょっと変えて
(x-1)(x+6)(x+1)(x+4)-24
=(\(x^{2}\)+5x-6)(\(x^{2}\)+5x+4)-24
ここで\(x^{2}\)+5x=tと置くとあとは簡単
地道に計算して
(t+6)(t-8)
元に戻してさらに因数分解すると
(x+2)(x+3)(\(x^{2}\)+5x-8)

(3)\(x^{2}\)(y-z)+\(y^{2}\)(z-x)+\(z^{2}\)(x-y)
これもxの二次式に整理して
(y-z)\(x^{2}\)+(\(z^{2}\)-\(y^{2}\))x+\(y^{2}\)z-y\(z^{2}\)
=(y-z)\(x^{2}\)+(z+y)(z-y)x+yz(y-z)
=(y-z){\(x^{2}\)-(y+z)x+yz}
=(y-z)(x-y)(x-z)
=-(x-y)(y-z)(z-x)