## 1. 問題の内容代数学式の展開公式ベクトル積外積2025/7/16##1. 問題の内容この問題では、以下の2つの式を展開する必要があります。(1) (A−B)⋅(A+B)(A - B) \cdot (A + B)(A−B)⋅(A+B)(2) (A−B)×(A+B)(A - B) \times (A + B)(A−B)×(A+B)##2. 解き方の手順(1) (A−B)⋅(A+B)(A - B) \cdot (A + B)(A−B)⋅(A+B) の展開これは (a−b)(a+b)=a2−b2(a - b)(a + b) = a^2 - b^2(a−b)(a+b)=a2−b2 の公式を利用して展開できます。AAA を aaa, BBB を bbb に置き換えると、(A−B)⋅(A+B)=A2−B2(A - B) \cdot (A + B) = A^2 - B^2(A−B)⋅(A+B)=A2−B2 となります。(2) (A−B)×(A+B)(A - B) \times (A + B)(A−B)×(A+B) の展開この式も展開します。(A−B)×(A+B)=A×(A+B)−B×(A+B)(A - B) \times (A + B) = A \times (A + B) - B \times (A + B)(A−B)×(A+B)=A×(A+B)−B×(A+B)=(A×A)+(A×B)−(B×A)−(B×B)= (A \times A) + (A \times B) - (B \times A) - (B \times B)=(A×A)+(A×B)−(B×A)−(B×B)一般にベクトル積(外積)の場合、A×A=0A \times A = 0A×A=0 かつ B×B=0B \times B = 0B×B=0 であり、 A×B=−(B×A)A \times B = - (B \times A)A×B=−(B×A) が成立します。そのため、(A×A)+(A×B)−(B×A)−(B×B)=0+(A×B)−(−(A×B))−0(A \times A) + (A \times B) - (B \times A) - (B \times B) = 0 + (A \times B) - (-(A \times B)) - 0(A×A)+(A×B)−(B×A)−(B×B)=0+(A×B)−(−(A×B))−0=(A×B)+(A×B)= (A \times B) + (A \times B)=(A×B)+(A×B)=2(A×B)= 2(A \times B)=2(A×B)##3. 最終的な答え(1) (A−B)⋅(A+B)=A2−B2(A - B) \cdot (A + B) = A^2 - B^2(A−B)⋅(A+B)=A2−B2(2) (A−B)×(A+B)=2(A×B)(A - B) \times (A + B) = 2(A \times B)(A−B)×(A+B)=2(A×B)