数学1

係数が複雑なたすきがけ因数分解

たすき掛けの因数分解が苦手なんです。簡単なものはできるんですけど、数が大きくなるとなかなか見つからなくて…
では今回は、たすき掛け因数分解が複雑になったときに何に注目するかをお話しします。

まずは次の因数分解をやってみましょう。

問題

因数分解せよ。

(1) $2x^{2}-7x+3$

(2) $6x^{2}+19x+15$

(3) $24x^{2}+11x-18$

(4) $36x^{2}-3x-14$

(5) $72x^{2}-101x-48$

(カリカリ…カリカリ)…(3)まではできました!
(1)~(3)の解答はこちら

(1) $2x^{2}-7x+3=(2x-1)(x-3)$

(2) $6x^{2}+19x+15=(3x+5)(2x+3)$

(3) $24x^{2}+11x-18=(8x+9)(3x-2)$

(4)からなかなか見つからないです…
では、(4)の因数分解を工夫しながら考えてみましょうか。

その方法を使って(5)を自分でやってみてください。

素因数分解

(4) $36x^{2}-3x-14$ を因数分解してみましょう。

まずはじめに2乗の係数と定数項を素因数分解してみてください。

2乗の係数… $36=2^{2}×3^{2}$

定数項 …  $14=2×7$

です。

これが第一のポイントです。素因数分解すると積の分かれ方がよく見えるようになりますから。

例えば14の分け方はどんなものがあり得ますか?

2×7 か 1×14 のどちらかですね。

そうですね。

でも36は色々な分け方があって、一つ一つ考えるのは大変そうです。

実験をしながら特定していきましょう。

倍数に注目した絞り込み

仮に、14を2と7に分けたとしましょう。どちらかはマイナスなので…

例えばこんな感じにしましょうか。

ここで、$36=2^{2}・3^{2}$ も上手く2つに配分するわけですが、例えば…

こんな分け方は、計算してみるまでもなくありえないですね。
え、どうしてですか?

$(4x+2)(9x-7)$ と因数分解できるということですよ?

2をくくりだすと $2(2x+1)(9x-7)$

となって、どの項も係数が偶数でないとおかしくなってしまいます。

あっ。それじゃ$-3$がでてこない
ということは、上に2は入れてはいけないということですね。上下を入れ替えて、
これはどうですか?
これも計算するまでもなく違います。
えっ
この2つを足して、$-3$ができると思いますか?

あっ、無理です!

ということは、3は上下2つに分けないといけないということですね。

例えばこんな感じなら…

あ!

$24-21=3$

惜しい!

これで完了です!

$36x^{2}-3x-14$

$=(3x-2)(12x+7)$ ……(答)

練習

(5) $72x^{2}-101x-48$

これに挑戦してもらいましょう。

まずは準備ですが、素因数分解すると…

$72=2^{3}・3^{2}$

$48=2^{4}・3$

さっきは「偶数であるか」「3の倍数であるか」に注目して特定しましたが、今回の101はどうでしょう。

まず、101は偶数ではありませんね。

101は3の倍数ですか?

3の倍数判定法を使って…$1+0+1=2$ なので、3の倍数ではないですね。

これで準備はOKです。

さっきの要領で見つけることができますか?

101は偶数でも3の倍数でもないということは…

2も、3も上下に分けたらダメなんですね。

こういう分け方はダメ。

$2^{3}$ も $3^{2}$ もカタマリで動かさないといけないっていうことですね。

それに気が付いたらほぼ終わったようなものです。

$2^{3}$

$3^{2}$

まず2乗の係数をこう分けてみて…

後ろの配分はこうでないとダメですね。

(だって、そうしないと2や3で全部がくくれてしまうから!)

あとはマイナスをどっちにつけるか…

できた!こうです!

$72x^{2}-101x-48$

$=(8x+3)(9x-16)$ ……(答)

ABOUT ME
e-yobi
北海道大学工学研究科 修士課程修了。 専門は複雑系における物理現象。 大学卒業後は商社でネットワークエンジニアとして働いていました。 4年で退職し、教員免許を取得。 公立高校・私立高校の教員を経て、現在は関西で予備校講師をしています。