質問<54>
「「部分分数の分けかた」」
日付 98/9/22
質問者 d.murase


部分分数に分ける方法がよく分かりません。
1から教えてください。

お返事(武田)
日付 98/9/22
回答者 武田


分数式の分母が因数分解できるのが前提です。分子は当然分
母より次数が下
です。分母の因数分解された因数を一つ一つ
の分母にして足して、分子を文字a,b,cで表し、未定係
数法で計算します。
具体的に、次のような例で説明しましょう。
   2x+1     a   b   c
────────=───+───+───
(x+1)(x-1)(x+2) (x+1) (x-1)  (x+2)
一旦このように置いてから、右辺を通分し左辺に近づけます。
当然分母は左右が同じになりますから省略して、分子の左右
だけで計算するのが未定係数法です。
2x+1=a(x-1)(x+2)+b(x+1)(x+2)+c(x+1)(x-1)
  =ax2+ax-2a+bx2+3bx+2b+cx2-c
  =(a+b+c)x2+(a+3b)x+(-2a+2b-c)
左右を見比べて、連立方程式を作ります。
( 0=(a+b+c)…………①
< 2=(a+3b) …………②
( 1=(-2a+2b-c) ……③
①+③より
  1=-a+3b……………④
②+④より
  3=6b
  ∴b=\(\frac{1}{2}\)
④に代入して
  ∴a=\(\frac{1}{2}\)
①に代入して
  ∴c=-1
このようにして、部分分数分解が出来るのです。
   2x+1     \(\frac{1}{2}\)  \(\frac{1}{2}\)   -1
────────=───+───+───
(x+1)(x-1)(x+2) (x+1) (x-1)  (x+2)