画像に写っている問題の中から、以下の問題を解きます。 (1) $(a+b)(a-b+2)$ (3) $(x^2+2x+2)(x^2-2x+2)$ (5) $(x-10)(x+10)(x^2+100)$ (7) $(x-3)(x-1)(x+1)(x+3)$

代数学展開因数分解多項式
2025/7/16

1. 問題の内容

画像に写っている問題の中から、以下の問題を解きます。
(1) (a+b)(ab+2)(a+b)(a-b+2)
(3) (x2+2x+2)(x22x+2)(x^2+2x+2)(x^2-2x+2)
(5) (x10)(x+10)(x2+100)(x-10)(x+10)(x^2+100)
(7) (x3)(x1)(x+1)(x+3)(x-3)(x-1)(x+1)(x+3)

2. 解き方の手順

(1) (a+b)(ab+2)(a+b)(a-b+2)
展開します。
(a+b)(ab+2)=a(ab+2)+b(ab+2)=a2ab+2a+abb2+2b=a2b2+2a+2b (a+b)(a-b+2) = a(a-b+2) + b(a-b+2) = a^2 - ab + 2a + ab - b^2 + 2b = a^2 - b^2 + 2a + 2b
(3) (x2+2x+2)(x22x+2)(x^2+2x+2)(x^2-2x+2)
(x2+2x+2)(x22x+2)=((x2+2)+2x)((x2+2)2x)=(x2+2)2(2x)2=(x4+4x2+4)4x2=x4+4(x^2+2x+2)(x^2-2x+2) = ((x^2+2) + 2x)((x^2+2) - 2x) = (x^2+2)^2 - (2x)^2 = (x^4 + 4x^2 + 4) - 4x^2 = x^4 + 4
(5) (x10)(x+10)(x2+100)(x-10)(x+10)(x^2+100)
まず、(x10)(x+10)(x-10)(x+10) を計算します。
(x10)(x+10)=x2102=x2100(x-10)(x+10) = x^2 - 10^2 = x^2 - 100
次に、(x2100)(x2+100)(x^2 - 100)(x^2 + 100) を計算します。
(x2100)(x2+100)=(x2)21002=x410000(x^2 - 100)(x^2 + 100) = (x^2)^2 - 100^2 = x^4 - 10000
(7) (x3)(x1)(x+1)(x+3)(x-3)(x-1)(x+1)(x+3)
順番を入れ替えて (x3)(x+3)(x1)(x+1)(x-3)(x+3)(x-1)(x+1) とします。
(x3)(x+3)=x29(x-3)(x+3) = x^2 - 9
(x1)(x+1)=x21(x-1)(x+1) = x^2 - 1
よって、(x29)(x21)=x4x29x2+9=x410x2+9(x^2 - 9)(x^2 - 1) = x^4 - x^2 - 9x^2 + 9 = x^4 - 10x^2 + 9

3. 最終的な答え

(1) a2b2+2a+2ba^2 - b^2 + 2a + 2b
(3) x4+4x^4 + 4
(5) x410000x^4 - 10000
(7) x410x2+9x^4 - 10x^2 + 9

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