• まとめ
  • 表紙
  • ①コード
  • ②イメージ

「因数分解」とは

多項式をより次数の低い式で表すこと。

共通因数をくくる

$ax + ay = a(x+y)$

A. 2次式の因数分解(基本公式)

  • $x^2 + (a+b)x + ab$ $= (x+a)(x+b)$
  • $x^2 + 2ax + a^2$ $= (x+a)^2$
  • $x^2 - a^2$ $= (x+a)(x-a)$

B. 3次式の因数分解(公式)

  • $x^3 + 3ax^2 + 3a^2x+ a^3$ $= (x + a)^3$
  • $x^3 + a^3$ $= (x + a)(x^2 - ax + a^2)$

C. 因数定理

多項式 $P(x)$ について, $P(\alpha) = 0$ ならば $P(x)$ は $x - \alpha$ を因数にもつ.

ポイント解説

共通因数をくくることは,

係数を簡単にするためにも使います。

A

式の展開公式の逆の計算です。

たすきがけ

という計算方法もあります。

例:$2x^2 + 5xy + 3y^2$ $=(2x+3y)(x+y)$


$$\begin{array}{ccccc}
2x& & 3y& \mathrm{-}&3xy \\
& \times & &&+ \\
x & & y & \mathrm{-} &2xy \\ \hline
2x^2 & & 3y^2 & & 5xy
\end{array}$$

イメージ

因数分解は「1つの大きな長方形」の縦と横の長さを求めることです。

C

一般の $n$ 次多項式を因数分解するときに使える定理です。

因数分解のPythonコード

因数分解の計算

$2x^2+5xy+3y^2$ の因数分解をPythonで行い,LaTeXで表示します。

import sympy

#xとyを文字として定義する
x = sympy.Symbol('x')
y = sympy.Symbol('y')

#多項式Pを定義して表示する
P = 2*x**2 + 5*x*y + 3*y**2
print(P)

#Pを因数分解して、Qと置き、表示する
Q = sympy.factor(P)
print(Q)

#PとQをLaTeX表示する
display(P)
display(Q)

因数分解の図形によるイメージ

共通因数をくくり出す

$3x+7x=(3+7)x$ を図形の面積で考えよう。

たすきがけ

折り紙の準備

正方形の折り紙から、3種類の四角形を作っておきます。

面積のたすきがけ

$2x^2+5xy+3y^2$ を図形の面積で考えて、因数分解しましょう。

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