因数分解 例題集

$Q1$.
次の式を因数分解しなさい。

(1) $x^3y^5+x^4y^2$
(2) $x^3y^5z^8 + x^4y^6z^2 - x^6yz^4$
(3) $xy-x-y+1$
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(1) $x^3y^2(y^3+x)$
(2) $x^3yz^2(y^4z^7 + xy^5 - x^3z^2)$
(3) $(x-1)(y-1)$

(1)
どちらの項も $x^3y^2$ が掛けられているので, くくり出します。

$x3y5+x4y2=x3y2×y3+x3y2×x=x3y2(y3+x)$

(2)
それぞれの文字を, 次数が一番小さい項に合わせてくくり出します。

$x3y5z8+x4y6z2x6yz4=x3(y5z8+xy6z2x3yz4)=x3y(y4z8+xy5z2x3z4)=x3yz2(y4z6+xy5x3z2)$

(3)
$xy-x=x(y-1)$ であり, $-y+1=-(y-1)$ なので, $y-1$ が共通の因数になっています。

$xyxy+1=x(y1)(y1)=(x1)(y1)$

$Q2$.
次の式を因数分解しなさい。

(1) $x^2+4x+4$
(2) $y^2-16y+64$
(3) $25x^2 - 49z^2$
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(1) $(x+2)^2$
(2) $(y-8)^2$
(3) $(5x+7z)(5x-7z)$

因数分解の公式の形になっていないか, 判断できるようにしましょう。

(1)

$x2+4x+4=x2+2×2x+22=(x+2)2$

(2)

$y216y+64=y22×8y+82=(y8)2$

(3)

$25x249z2=(5x)2(7z)2=(5x+7z)(5x7z)$

$Q3$.
次の式を因数分解しなさい。

(1) $x^2+17x+70$
(2) $y^2 +6y-27$
(3) $6x^2-21x+18$
(4) $-10z^2+29z-21$
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(1) $(x+7)(x+10)$
(2) $(y+9)(y-3)$
(3) $3(x - 2)(2x - 3)$
(4) $-(2z - 3)(5z - 7)$

(1)

$(x+a)(x+b) = x^2+(a+b)x+ab$

であることから, 定数項を $2$ つの数の積で表すことから考えてみましょう。

$x2+17x+70=x2+(7+10)x+7×10=(x+7)(x+10)$

(2)
定数項の符号を見れば $1$ 次の項の係数が $2$ つの数の和なのか, 差なのかを判断できます。

$y2+6y27=y2+(93)y+9×(3)=(y+9)(y3)$

(3)
共通の因数である $3$ でくくってから因数分解しましょう。

$6x221x+18=3(2x27x+6)=3((1×2)x2(1×3+2×2)x+(2×3))=3(x2)(2x3)$

(4)
$(-1)$ でくくる時は, 符号が変わることに注意しましょう。

$10z2+29z21=(10z229z+21)=((2×5)z2(2×7+5×3)z+(3×7))=3(2z3)(5z7)$

$Q4$.
次の式を因数分解しなさい。

(1) $27x^3 - 125$
(2) $y^4 + 4$
(3) $x^2-9xy+14y^2+13x-66y+40$
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(1) $(3x-5)(9x^2 + 15x +25)$
(2) $(y^2 +2y+2)(y^2-2y+2)$
(3) $(5x+7z)(5x-7z)$

(1)
$3$ 乗の差の形になっていることに着目します。

$27x3125=(3x)353=(3x5)((3x)2+3x×5+52)=(3x5)(9x2+15x+25)$

(2)
$(y^2+p)^2 - (qy)^2$ の形に変形します。

$y4+4=(y4+4y2+4)4y2=(y2+2)2(2y)2=((y2+2)+2y)((y2+2)2y)=(y2+2y+2)(y22y+2)$

(3)
$x$ について降べきの順に整理してみます。

$x29xy+14y2+13x66y+40=x2(9y13)x+(14y266y+40)$

$14y^2 -66y +40$ を先に因数分解します。

$14y266y+40=2(7y233y+20)=2(y4)(7y5)$

次に $x^2 - (9y-13)x +2(y - 4)(7y - 5)$ を因数分解します。

$9y-13 = (2y-8) + (7y-5)$

であるから, $2(y - 4)(7y - 5) = (2y-8)(7y-5)$ として

$x2(9y13)x+2(y4)(7y5)=x2(9y13)x+(2y8)(7y5)=(x(2y8))(x(7y5))=(x2y+8)(x7y+5)$