与えられた多項式の積を展開する問題です。具体的には以下の5つの問題があります。 (1) $(x^2+5x+3)(x-4)$ (2) $(a^2-2a-2)(3-a)$ (3) $(x^2-2xy-y^2)(x-3y)$ (4) $(x^2-3x+5)(2x^2-5x+1)$ (5) $(2x^2-3xy-y^2)(3x^2-2xy+y^2)$

代数学多項式の展開分配法則同類項をまとめる
2025/7/15

1. 問題の内容

与えられた多項式の積を展開する問題です。具体的には以下の5つの問題があります。
(1) (x2+5x+3)(x4)(x^2+5x+3)(x-4)
(2) (a22a2)(3a)(a^2-2a-2)(3-a)
(3) (x22xyy2)(x3y)(x^2-2xy-y^2)(x-3y)
(4) (x23x+5)(2x25x+1)(x^2-3x+5)(2x^2-5x+1)
(5) (2x23xyy2)(3x22xy+y2)(2x^2-3xy-y^2)(3x^2-2xy+y^2)

2. 解き方の手順

(1) (x2+5x+3)(x4)(x^2+5x+3)(x-4)
分配法則を用いて展開します。
x2(x4)+5x(x4)+3(x4)=x34x2+5x220x+3x12x^2(x-4) + 5x(x-4) + 3(x-4) = x^3 - 4x^2 + 5x^2 - 20x + 3x - 12
同類項をまとめます。
x3+x217x12x^3 + x^2 - 17x - 12
(2) (a22a2)(3a)(a^2-2a-2)(3-a)
分配法則を用いて展開します。
a2(3a)2a(3a)2(3a)=3a2a36a+2a26+2aa^2(3-a) -2a(3-a) -2(3-a) = 3a^2 - a^3 - 6a + 2a^2 - 6 + 2a
同類項をまとめます。
a3+5a24a6-a^3 + 5a^2 - 4a - 6
(3) (x22xyy2)(x3y)(x^2-2xy-y^2)(x-3y)
分配法則を用いて展開します。
x2(x3y)2xy(x3y)y2(x3y)=x33x2y2x2y+6xy2xy2+3y3x^2(x-3y) - 2xy(x-3y) -y^2(x-3y) = x^3 - 3x^2y - 2x^2y + 6xy^2 - xy^2 + 3y^3
同類項をまとめます。
x35x2y+5xy2+3y3x^3 - 5x^2y + 5xy^2 + 3y^3
(4) (x23x+5)(2x25x+1)(x^2-3x+5)(2x^2-5x+1)
分配法則を用いて展開します。
x2(2x25x+1)3x(2x25x+1)+5(2x25x+1)=2x45x3+x26x3+15x23x+10x225x+5x^2(2x^2-5x+1) -3x(2x^2-5x+1) + 5(2x^2-5x+1) = 2x^4 - 5x^3 + x^2 - 6x^3 + 15x^2 - 3x + 10x^2 - 25x + 5
同類項をまとめます。
2x411x3+26x228x+52x^4 - 11x^3 + 26x^2 - 28x + 5
(5) (2x23xyy2)(3x22xy+y2)(2x^2-3xy-y^2)(3x^2-2xy+y^2)
分配法則を用いて展開します。
2x2(3x22xy+y2)3xy(3x22xy+y2)y2(3x22xy+y2)=6x44x3y+2x2y29x3y+6x2y23xy33x2y2+2xy3y42x^2(3x^2-2xy+y^2) - 3xy(3x^2-2xy+y^2) - y^2(3x^2-2xy+y^2) = 6x^4 - 4x^3y + 2x^2y^2 - 9x^3y + 6x^2y^2 - 3xy^3 - 3x^2y^2 + 2xy^3 - y^4
同類項をまとめます。
6x413x3y+5x2y2xy3y46x^4 - 13x^3y + 5x^2y^2 - xy^3 - y^4

3. 最終的な答え

(1) x3+x217x12x^3 + x^2 - 17x - 12
(2) a3+5a24a6-a^3 + 5a^2 - 4a - 6
(3) x35x2y+5xy2+3y3x^3 - 5x^2y + 5xy^2 + 3y^3
(4) 2x411x3+26x228x+52x^4 - 11x^3 + 26x^2 - 28x + 5
(5) 6x413x3y+5x2y2xy3y46x^4 - 13x^3y + 5x^2y^2 - xy^3 - y^4

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