与えられた数式を展開したり、計算したりする問題です。具体的には、10個の展開問題、4個の式展開問題、4個の式計算問題があります。

代数学展開式展開式計算分配法則公式
2025/3/30

1. 問題の内容

与えられた数式を展開したり、計算したりする問題です。具体的には、10個の展開問題、4個の式展開問題、4個の式計算問題があります。

2. 解き方の手順

各問題に対して、以下の手順で解いていきます。
* 展開問題:分配法則や公式を利用して展開します。
* 計算問題:展開した後、同類項をまとめて整理します。
以下に、問題の答えと解き方を記載します。

1. 次の式を展開せよ。

(1) (a+5)(a+3)(a+5)(a+3)
手順:分配法則を使って展開します。
(a+5)(a+3)=a(a+3)+5(a+3)=a2+3a+5a+15=a2+8a+15(a+5)(a+3) = a(a+3) + 5(a+3) = a^2 + 3a + 5a + 15 = a^2 + 8a + 15
(2) (2x3y)(xy)(2x-3y)(x-y)
手順:分配法則を使って展開します。
(2x3y)(xy)=2x(xy)3y(xy)=2x22xy3xy+3y2=2x25xy+3y2(2x-3y)(x-y) = 2x(x-y) - 3y(x-y) = 2x^2 - 2xy - 3xy + 3y^2 = 2x^2 - 5xy + 3y^2

2. 次の式を展開せよ。

(1) (x3)(x+5)(x-3)(x+5)
手順:分配法則を使って展開します。
(x3)(x+5)=x(x+5)3(x+5)=x2+5x3x15=x2+2x15(x-3)(x+5) = x(x+5) - 3(x+5) = x^2 + 5x - 3x - 15 = x^2 + 2x - 15
(2) (x+8)(x+10)(x+8)(x+10)
手順:分配法則を使って展開します。
(x+8)(x+10)=x(x+10)+8(x+10)=x2+10x+8x+80=x2+18x+80(x+8)(x+10) = x(x+10) + 8(x+10) = x^2 + 10x + 8x + 80 = x^2 + 18x + 80
(3) (3a5)(3a+2)(3a-5)(3a+2)
手順:分配法則を使って展開します。
(3a5)(3a+2)=3a(3a+2)5(3a+2)=9a2+6a15a10=9a29a10(3a-5)(3a+2) = 3a(3a+2) - 5(3a+2) = 9a^2 + 6a - 15a - 10 = 9a^2 - 9a - 10
(4) (2m3)(2m5)(2m-3)(2m-5)
手順:分配法則を使って展開します。
(2m3)(2m5)=2m(2m5)3(2m5)=4m210m6m+15=4m216m+15(2m-3)(2m-5) = 2m(2m-5) - 3(2m-5) = 4m^2 - 10m - 6m + 15 = 4m^2 - 16m + 15
(5) (x8)2(x-8)^2
手順:公式(ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2を使って展開します。
(x8)2=x22(x)(8)+82=x216x+64(x-8)^2 = x^2 - 2(x)(8) + 8^2 = x^2 - 16x + 64
(6) (3x+2y)2(3x+2y)^2
手順:公式(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2を使って展開します。
(3x+2y)2=(3x)2+2(3x)(2y)+(2y)2=9x2+12xy+4y2(3x+2y)^2 = (3x)^2 + 2(3x)(2y) + (2y)^2 = 9x^2 + 12xy + 4y^2
(7) (x+5y)2(-x+5y)^2
手順:公式(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2を使って展開します。
(x+5y)2=(x)2+2(x)(5y)+(5y)2=x210xy+25y2(-x+5y)^2 = (-x)^2 + 2(-x)(5y) + (5y)^2 = x^2 - 10xy + 25y^2
(8) (2x5)(2x+5)(2x-5)(2x+5)
手順:公式(ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b) = a^2 - b^2を使って展開します。
(2x5)(2x+5)=(2x)252=4x225(2x-5)(2x+5) = (2x)^2 - 5^2 = 4x^2 - 25
(9) (5x+y)(5xy)(5x+y)(5x-y)
手順:公式(a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2を使って展開します。
(5x+y)(5xy)=(5x)2y2=25x2y2(5x+y)(5x-y) = (5x)^2 - y^2 = 25x^2 - y^2
(10) (4a3b)(4a3b)(4a-3b)(-4a-3b)
手順:(4a3b)(4a3b)=(4a3b)(4a+3b)(4a-3b)(-4a-3b) = -(4a-3b)(4a+3b). 公式(ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b) = a^2 - b^2を使って展開します。
(4a3b)(4a+3b)=((4a)2(3b)2)=(16a29b2)=16a2+9b2-(4a-3b)(4a+3b) = -((4a)^2-(3b)^2) = -(16a^2-9b^2) = -16a^2 + 9b^2

3. 次の式を展開せよ。

(1) (a+b5)(a+b+3)(a+b-5)(a+b+3)
手順:A=a+bA = a+bとおいて、(A5)(A+3)=A22A15=(a+b)22(a+b)15=a2+2ab+b22a2b15 (A-5)(A+3) = A^2 - 2A -15 = (a+b)^2 - 2(a+b) - 15= a^2+2ab+b^2 -2a-2b - 15.
(2) (xy+2)(xy3)(x-y+2)(x-y-3)
手順:A=xyA = x-yとおいて、(A+2)(A3)=A2A6=(xy)2(xy)6=x22xy+y2x+y6 (A+2)(A-3) = A^2 - A -6 = (x-y)^2 - (x-y) - 6 = x^2 -2xy + y^2 -x+y -6
(3) (x+y+4)(x+y4)(x+y+4)(x+y-4)
手順:A=x+yA = x+yとおいて、(A+4)(A4)=A216=(x+y)216=x2+2xy+y216 (A+4)(A-4) = A^2 - 16 = (x+y)^2 - 16 = x^2 + 2xy + y^2 - 16
(4) (xy2z)2(x-y-2z)^2
手順:((xy)2z)2=(xy)24z(xy)+4z2=x22xy+y24xz+4yz+4z2((x-y)-2z)^2= (x-y)^2 -4z(x-y) + 4z^2= x^2 -2xy + y^2 -4xz+4yz + 4z^2

4. 次の式を計算せよ。

(1) (x+3)2x(x1)(x+3)^2 - x(x-1)
手順:(x+3)2=x2+6x+9(x+3)^2 = x^2 + 6x + 9x(x1)=x2xx(x-1) = x^2 - x。したがって、x2+6x+9(x2x)=x2+6x+9x2+x=7x+9x^2 + 6x + 9 - (x^2 - x) = x^2 + 6x + 9 - x^2 + x = 7x + 9
(2) (x1)(x+3)x(x2)(x-1)(x+3) - x(x-2)
手順:(x1)(x+3)=x2+2x3(x-1)(x+3) = x^2 + 2x -3x(x2)=x22xx(x-2) = x^2 -2x。したがって、x2+2x3(x22x)=x2+2x3x2+2x=4x3x^2 + 2x - 3 - (x^2 - 2x) = x^2 + 2x - 3 - x^2 + 2x = 4x - 3
(3) 3(x1)2+(2x+1)(x3)3(x-1)^2 + (2x+1)(x-3)
手順:(x1)2=x22x+1(x-1)^2= x^2-2x+13(x1)2=3x26x+33(x-1)^2 = 3x^2 -6x + 3(2x+1)(x3)=2x25x3(2x+1)(x-3) = 2x^2 -5x-3。したがって、3x26x+3+2x25x3=5x211x3x^2 - 6x + 3 + 2x^2 - 5x - 3 = 5x^2 - 11x
(4) (2x+3y)2(2x3y)2(2x+3y)^2 - (2x-3y)^2
手順:(2x+3y)2=4x2+12xy+9y2(2x+3y)^2= 4x^2+12xy+9y^2(2x3y)2=4x212xy+9y2(2x-3y)^2 = 4x^2-12xy+9y^2。したがって、4x2+12xy+9y2(4x212xy+9y2)=4x2+12xy+9y24x2+12xy9y2=24xy4x^2 + 12xy+9y^2 -(4x^2 - 12xy + 9y^2) = 4x^2 + 12xy + 9y^2 - 4x^2 + 12xy - 9y^2 = 24xy

3. 最終的な答え

1. (1) $a^2 + 8a + 15$

(2) 2x25xy+3y22x^2 - 5xy + 3y^2

2. (1) $x^2 + 2x - 15$

(2) x2+18x+80x^2 + 18x + 80
(3) 9a29a109a^2 - 9a - 10
(4) 4m216m+154m^2 - 16m + 15
(5) x216x+64x^2 - 16x + 64
(6) 9x2+12xy+4y29x^2 + 12xy + 4y^2
(7) x210xy+25y2x^2 - 10xy + 25y^2
(8) 4x2254x^2 - 25
(9) 25x2y225x^2 - y^2
(10) 16a2+9b2-16a^2 + 9b^2

3. (1) $a^2 + 2ab + b^2 - 2a - 2b - 15$

(2) x22xy+y2x+y6x^2 - 2xy + y^2 - x + y - 6
(3) x2+2xy+y216x^2 + 2xy + y^2 - 16
(4) x22xy+y24xz+4yz+4z2x^2 - 2xy + y^2 - 4xz + 4yz + 4z^2

4. (1) $7x + 9$

(2) 4x34x - 3
(3) 5x211x5x^2 - 11x
(4) 24xy24xy

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