与えられた6つの式を展開する問題です。 (1) $(3x+1)^2$ (2) $(x-4y)^2$ (3) $(2x+3)(2x-3)$ (4) $(a+5b)(a-5b)$ (5) $(x+4)(x+5)$ (6) $(x+3)(x-2)$

代数学展開多項式二乗の公式因数分解
2025/7/18

1. 問題の内容

与えられた6つの式を展開する問題です。
(1) (3x+1)2(3x+1)^2
(2) (x4y)2(x-4y)^2
(3) (2x+3)(2x3)(2x+3)(2x-3)
(4) (a+5b)(a5b)(a+5b)(a-5b)
(5) (x+4)(x+5)(x+4)(x+5)
(6) (x+3)(x2)(x+3)(x-2)

2. 解き方の手順

それぞれの式を展開します。
(1) (3x+1)2(3x+1)^2 は、(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 を用いて展開します。
(3x+1)2=(3x)2+2(3x)(1)+(1)2=9x2+6x+1(3x+1)^2 = (3x)^2 + 2(3x)(1) + (1)^2 = 9x^2 + 6x + 1
(2) (x4y)2(x-4y)^2 は、(ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 を用いて展開します。
(x4y)2=x22(x)(4y)+(4y)2=x28xy+16y2(x-4y)^2 = x^2 - 2(x)(4y) + (4y)^2 = x^2 - 8xy + 16y^2
(3) (2x+3)(2x3)(2x+3)(2x-3) は、(a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を用いて展開します。
(2x+3)(2x3)=(2x)2(3)2=4x29(2x+3)(2x-3) = (2x)^2 - (3)^2 = 4x^2 - 9
(4) (a+5b)(a5b)(a+5b)(a-5b) は、(a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を用いて展開します。
(a+5b)(a5b)=a2(5b)2=a225b2(a+5b)(a-5b) = a^2 - (5b)^2 = a^2 - 25b^2
(5) (x+4)(x+5)(x+4)(x+5) は、(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab を用いて展開します。
(x+4)(x+5)=x2+(4+5)x+(4)(5)=x2+9x+20(x+4)(x+5) = x^2 + (4+5)x + (4)(5) = x^2 + 9x + 20
(6) (x+3)(x2)(x+3)(x-2) は、(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab を用いて展開します。
(x+3)(x2)=x2+(32)x+(3)(2)=x2+x6(x+3)(x-2) = x^2 + (3-2)x + (3)(-2) = x^2 + x - 6

3. 最終的な答え

(1) 9x2+6x+19x^2 + 6x + 1
(2) x28xy+16y2x^2 - 8xy + 16y^2
(3) 4x294x^2 - 9
(4) a225b2a^2 - 25b^2
(5) x2+9x+20x^2 + 9x + 20
(6) x2+x6x^2 + x - 6

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