多項式因数分解計算機
P(x) = (x^2 - 5x + 6)
有理根
段階的な解答
- 1
多項式を確認する
係数は 2 次多項式 x^2 - 5x + 6 を表しています。
- 2
有理根の候補
有理根定理により、有理根はすべて p/q の形で、p は 6 を割り切り、q は 1 を割り切ります。
- p ∣ 6: 1, 2, 3, 6
- q ∣ 1: 1
- ±p/q: ±1, ±2, ±3, ±6
- 3
根が見つかった
x = 2 を x^2 - 5x + 6 に代入すると 0 になるので、2 は根です。
- b₂ = 1
- b₁ = 1·(2) + (−5) = −3
- b₀ = −3·(2) + (6) = 0
- 4
組立除法
根 2 の一次因数で割ります。組立除法による商は x - 3 です。
- 5
根が見つかった
x = 3 を x - 3 に代入すると 0 になるので、3 は根です。
- b₁ = 1
- b₀ = 1·(3) + (−3) = 0
- 6
組立除法
根 3 の一次因数で割ります。組立除法による商は 1 です。
- 7
因数分解された形
有理数の範囲での多項式の完全な因数分解です。
- 8
展開して検算する
積を展開すると x^2 - 5x + 6 となり、元の多項式 x^2 - 5x + 6 に正確に一致します。
- (x - 2) · (x - 3) = x^2 - 5x + 6
多項式の因数分解について
因数分解は、多項式をより簡単な多項式の積として書き直す操作です。有理数の範囲では、4次までの多項式はスカラー、x の累乗、一次因数、既約な二次因数に分解でき、根は因数から直接読み取れます。各因数 (x − r) が根 r に対応します。
本計算機は小数ではなく分数を使い、厳密に計算します。まず分母を払い、最大公約単項をくくり出してから、有理根定理で有理根を探します。有理根 p/q では、p は定数項を割り切り、q は最高次の係数を割り切ります。根が見つかるたびに組立除法で割り下げ、残った二次式は判別式で分類します。4次式ではさらに u = x² の置換や、ガウスの補題による二次×二次の探索も行います。
ヒント:同じ根が 2 回見つかった場合は二乗の因数(重複度 2)になります。判別式が負なら共役な複素根と既約二次因数を意味します。最後のステップで必ず積を展開し直すので、答えを一行で検算できます。