灘の因数分解

obenben 自動ジャッジ 難易度: 数学 > 中学数学
2026年2月22日18:51 正解数: 5 / 解答数: 5 (正答率: 100%) ギブアップ数: 0
因数分解

解説

1. 式の構造を分析する

与式の前半5項に注目します。
$$x^4 + 2x^3y + 3x^2y^2 + 2xy^3 + y^4$$
この部分は、3項の和の2乗の公式 $(a+b+c)^2 = a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca$ を応用すると、次のようにまとめられます。
$$(x^2 + xy + y^2)^2 = x^4 + x^2y^2 + y^4 + 2x^3y + 2xy^3 + 2x^2y^2$$
$$= x^4 + 2x^3y + 3x^2y^2 + 2xy^3 + y^4$$

2. 置き換えによる簡略化

ここで、$x^2 + xy + y^2 = A$ と置くと、与式は次のように書き換えられます。
$$A^2 + A - 12$$

3. 因数分解の実行

この $A$ についての2次式を因数分解します。
$$(A + 4)(A - 3)$$

4. 変数を元に戻す

最後に $A$ を元の多項式に戻します。
$$(x^2 + xy + y^2 + 4)(x^2 + xy + y^2 - 3)$$


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正十二角形ABCDEFGHIJKL があります。
袋の中に A〜L までの文字が書かれた12枚のカードが入っています。この袋からカードを1枚引いては戻す作業を 5回 繰り返します。
引いたカードに記された頂点同士を、円周上の順番に従って結び、多角形を作ります。ただし、以下のルールに従うものとします。
同じ頂点を複数回引いた場合は、1つの頂点としてカウントする。
選ばれた頂点の種類が2種類以下の場合は、多角形ができないものとして面積を0とする。
結んだ線分が多角形の内部で交差しないよう、頂点を結ぶ。
このとき、形成された多角形の面積が、もとの正十二角形の面積のちょうど 1/3 になる確率を求めなさい。

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答えは正整数$a,c$と平方因子を持たない正整数$b$および互いに素な正整数$d,e$を用いて$\dfrac{π}{a}+\dfrac{\sqrt{b}}{c}-\dfrac{d}{e}$と表されるので、$a+b+c+d+e$の値を半角数字で入力してください。


問題文

二等辺三角形ABCがあり、AB=AC=xcmである。また、頂角は150°である。下の式が二等辺三角形ABCの面積の値と等しくなった時、xの数値を求めなさい。(・は掛け算の×を表しています)

$$
\frac{x^4-10x^2+9}{(x+1)(x+3)(x-3)} + \sqrt{25+4\sqrt{6}} \cdot \sqrt{25-4\sqrt{6}} + \frac{(x+2)^3-(x-2)^3}{12x} + \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}+\sqrt{1}} + \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{5}+\sqrt{3}} + \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{7}+\sqrt{5}} - \frac{\sqrt{14}}{\sqrt{2}} + 19
$$

解答形式

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(例) 810

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$$ \frac{2027^{2027} - 2027}{2027^{2026} - 1} + \left( \frac{2026^{2} + 2026}{2027} - 2026 \right)^{2027}$$

解答形式

x=は必要ありません。xに当てはまる数値のみ解答すれば良いです。

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「正方形と正三角形 Part1」に続いており、誘導のようになっているため、Part1を解いていない方は先にPart1を解いておくことをお勧めします♪
誘導なしでもデキルケド、、、

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