(x-1)^2 で割ると -1 余る、とのことですから、
f(x) = (x-1)^2 P(x) - 1 と表せます。
(x+1) Q(x) + a は、a を調整することでどんな整式でも表せるから、
P(x) と表す代わりに (x+1) Q(x) + a と表すことにすると、
f(x) = (x-1)^2 ((x+1) Q(x) + a) - 1 。
これを x+1 で割ると 3 余る、とのことですから、
● f(-1) = 3
⇔ (-1-1)^2 (0 Q(x) + a) - 1 = 3
⇔ 4 a = 4
⇔ a = 1 。
よって、
f(x)
= (x-1)^2 ((x+1) Q(x) + 1) - 1
= (x-1)^2 (x+1) Q(x) + (x-1)^2 - 1
= (x-1)^2 (x+1) Q(x) + x^2 - 2x 。