有理数の範囲では因数分解できません
なので実数の範囲で因数分解するとそれは解の公式を使うようなものなのでこの二次方程式は普通に解の公式使う、若しくは解の公式の導出のような式変形をするしかないです。答えに√が入ってくるので√を使わないのは無理だと思います。