## 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
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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) (AB)(A+B)(A - B) \cdot (A + B)
(2) (AB)×(A+B)(A - B) \times (A + B)
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2. 解き方の手順

(1) (AB)(A+B)(A - B) \cdot (A + B) の展開
これは (ab)(a+b)=a2b2(a - b)(a + b) = a^2 - b^2 の公式を利用して展開できます。
AAaa, BBbb に置き換えると、
(AB)(A+B)=A2B2(A - B) \cdot (A + B) = A^2 - B^2 となります。
(2) (AB)×(A+B)(A - B) \times (A + B) の展開
この式も展開します。
(AB)×(A+B)=A×(A+B)B×(A+B)(A - B) \times (A + B) = A \times (A + B) - B \times (A + B)
=(A×A)+(A×B)(B×A)(B×B)= (A \times A) + (A \times B) - (B \times A) - (B \times B)
一般にベクトル積(外積)の場合、A×A=0A \times A = 0 かつ B×B=0B \times B = 0 であり、 A×B=(B×A)A \times B = - (B \times 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×B)+(A×B)= (A \times B) + (A \times B)
=2(A×B)= 2(A \times B)
##

3. 最終的な答え

(1) (AB)(A+B)=A2B2(A - B) \cdot (A + B) = A^2 - B^2
(2) (AB)×(A+B)=2(A×B)(A - B) \times (A + B) = 2(A \times B)

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