問題は、いくつかの式の展開です。今回は、問題(2),(4),(6)を解きます。 (2) $(x+1)(x-1)(x-2)(x-4)$ (4) $(a-b+c)(a+b-c)$ (6) $(2x+1)(x+2)(2x-1)(x-2)$

代数学式の展開多項式
2025/7/17

1. 問題の内容

問題は、いくつかの式の展開です。今回は、問題(2),(4),(6)を解きます。
(2) (x+1)(x1)(x2)(x4)(x+1)(x-1)(x-2)(x-4)
(4) (ab+c)(a+bc)(a-b+c)(a+b-c)
(6) (2x+1)(x+2)(2x1)(x2)(2x+1)(x+2)(2x-1)(x-2)

2. 解き方の手順

(2) (x+1)(x1)(x2)(x4)(x+1)(x-1)(x-2)(x-4) を展開します。
まず、(x+1)(x1)(x+1)(x-1)(x2)(x4)(x-2)(x-4) をそれぞれ展開します。
(x+1)(x1)=x21(x+1)(x-1) = x^2 - 1
(x2)(x4)=x26x+8(x-2)(x-4) = x^2 - 6x + 8
したがって、
(x+1)(x1)(x2)(x4)=(x21)(x26x+8)(x+1)(x-1)(x-2)(x-4) = (x^2-1)(x^2-6x+8)
さらに展開すると、
(x21)(x26x+8)=x46x3+8x2x2+6x8=x46x3+7x2+6x8(x^2-1)(x^2-6x+8) = x^4 - 6x^3 + 8x^2 - x^2 + 6x - 8 = x^4 - 6x^3 + 7x^2 + 6x - 8
(4) (ab+c)(a+bc)(a-b+c)(a+b-c) を展開します。
この式は、(a(bc))(a+(bc))(a-(b-c))(a+(b-c)) と見ることができます。
すると、これは (AB)(A+B)=A2B2(A-B)(A+B) = A^2 - B^2 の形であるため、
(a(bc))(a+(bc))=a2(bc)2=a2(b22bc+c2)=a2b2+2bcc2(a-(b-c))(a+(b-c)) = a^2 - (b-c)^2 = a^2 - (b^2 - 2bc + c^2) = a^2 - b^2 + 2bc - c^2
(6) (2x+1)(x+2)(2x1)(x2)(2x+1)(x+2)(2x-1)(x-2) を展開します。
まず、(2x+1)(2x1)(2x+1)(2x-1)(x+2)(x2)(x+2)(x-2) をそれぞれ展開します。
(2x+1)(2x1)=4x21(2x+1)(2x-1) = 4x^2 - 1
(x+2)(x2)=x24(x+2)(x-2) = x^2 - 4
したがって、
(2x+1)(x+2)(2x1)(x2)=(4x21)(x24)(2x+1)(x+2)(2x-1)(x-2) = (4x^2-1)(x^2-4)
さらに展開すると、
(4x21)(x24)=4x416x2x2+4=4x417x2+4(4x^2-1)(x^2-4) = 4x^4 - 16x^2 - x^2 + 4 = 4x^4 - 17x^2 + 4

3. 最終的な答え

(2) x46x3+7x2+6x8x^4 - 6x^3 + 7x^2 + 6x - 8
(4) a2b2+2bcc2a^2 - b^2 + 2bc - c^2
(6) 4x417x2+44x^4 - 17x^2 + 4

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