因数定理の代入値はどう探す?迷いをゼロにする候補の見つけ方と裏ワザ

因数定理の代入値はどう探す?迷いをゼロにする候補の見つけ方と裏ワザ

因数定理の代入値はどう探す?迷いをゼロにする候補の見つけ方と裏ワザについての最新情報を徹底解説します。

因数となる値 $\alpha$ を見つけた後、多項式を $(x - \alpha)$ で割る作業に通常の「筆算」を使っていてはスピードが落ち、書き写しミスも発生しやすくなります。ここで必須となるのが「組立除法」です。組立除法は、係数のみを並べて掛け算と足し算を繰り返すだけで、商と余りを瞬時に叩き出すアルゴリズムです。

例として、$2x^3 - 5x^2 + x + 2$ を、先ほど見つけた解 $x = 2$(因数は $x - 2$)を用いて因数分解する手順を解説します。

  1. 係数を並べる:割られる式の係数「2, -5, 1, 2」を横一列に並べ、左端に解である「2」を枠線で囲んで配置する。
  2. 最初の係数を下ろす:先頭の「2」をそのまま最下段へ下ろす。
  3. 掛けて足すを繰り返す:
    • 最下段の「2」に左端の「2」を掛けた「4」を、次の係数「-5」の下に書き、足して「-1」を最下段へ。
    • 最下段の「-1」に左端の「2」を掛けた「-2」を、次の係数「1」の下に書き、足して「-1」を最下段へ。
    • 最下段の「-1」に左端の「2」を掛けた「-2」を、最後の「2」の下に書き、足して「0」(余りゼロを確認)。

最下段に現れた「2, -1, -1」が商の係数となり、商は $2x^2 - x - 1$ と判明します。これをさらに2次式の因数分解(たすき掛け)にかければ、$(2x + 1)(x - 1)$ となり、最終的な因数分解は $(x - 2)(2x + 1)(x - 1)$ と完結します。慣れればこの一連の作業は30秒以内で完了します。

【注意すべき落とし穴:分数解の組立除法】
解が分数の場合(例:$x = -\frac{1}{2}$ で組立除法を行った場合)、最下段に出てくる商の係数は、本来の商の係数を「分母の数(この場合は2)」で割る必要があります。この補正を怠ると式全体の係数が2倍にズレてしまうため、検算の視点を必ず持っておくことが不可欠です。

斉藤 蓮
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斉藤 蓮

シンプルで洗練された住まいづくりとインテリアコーディネートのアイデアを提案しています。