与えられた式 $(x-y+2)(x-y-2)$ を展開する。

代数学式の展開因数分解和と差の積
2025/7/20
はい、承知いたしました。画像にある数学の問題を解いていきます。
**問題5 (1) (x-y+2)(x-y-2)**

1. 問題の内容

与えられた式 (xy+2)(xy2)(x-y+2)(x-y-2) を展開する。

2. 解き方の手順

xy=Ax-y = A と置換すると、与式は (A+2)(A2)(A+2)(A-2) となる。
これは和と差の積の公式 a2b2=(a+b)(ab)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) を利用できる。
(A+2)(A2)=A222=A24(A+2)(A-2) = A^2 - 2^2 = A^2 - 4
ここで A=xyA = x-y を代入すると、
(xy)24=x22xy+y24(x-y)^2 - 4 = x^2 - 2xy + y^2 - 4

3. 最終的な答え

x22xy+y24x^2 - 2xy + y^2 - 4
**問題5 (2) (x+y+z)(x-y+z)**

1. 問題の内容

与えられた式 (x+y+z)(xy+z)(x+y+z)(x-y+z) を展開する。

2. 解き方の手順

x+z=Ax+z = A と置換すると、与式は (A+y)(Ay)(A+y)(A-y) となる。
これは和と差の積の公式 a2b2=(a+b)(ab)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) を利用できる。
(A+y)(Ay)=A2y2(A+y)(A-y) = A^2 - y^2
ここで A=x+zA = x+z を代入すると、
(x+z)2y2=x2+2xz+z2y2=x2y2+z2+2xz(x+z)^2 - y^2 = x^2 + 2xz + z^2 - y^2 = x^2 - y^2 + z^2 + 2xz

3. 最終的な答え

x2y2+z2+2xzx^2 - y^2 + z^2 + 2xz
**問題5 (3) (a-b-4)(a+b-4)**

1. 問題の内容

与えられた式 (ab4)(a+b4)(a-b-4)(a+b-4) を展開する。

2. 解き方の手順

a4=Aa-4 = A と置換すると、与式は (Ab)(A+b)(A-b)(A+b) となる。
これは和と差の積の公式 a2b2=(a+b)(ab)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) を利用できる。
(Ab)(A+b)=A2b2(A-b)(A+b) = A^2 - b^2
ここで A=a4A = a-4 を代入すると、
(a4)2b2=a28a+16b2=a2b28a+16(a-4)^2 - b^2 = a^2 - 8a + 16 - b^2 = a^2 - b^2 - 8a + 16

3. 最終的な答え

a2b28a+16a^2 - b^2 - 8a + 16
**問題5 (4) (x-y+5)(x+y-5)**

1. 問題の内容

与えられた式 (xy+5)(x+y5)(x-y+5)(x+y-5) を展開する。

2. 解き方の手順

x=Ax = A , y5=By-5 = B と置換すると、与式は (AB)(A+B)(A-B)(A+B) となる。
これは和と差の積の公式 a2b2=(a+b)(ab)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) を利用できる。
(AB)(A+B)=A2B2(A-B)(A+B) = A^2 - B^2
ここで A=xA = x , B=y5B = y-5 を代入すると、
x2(y5)2=x2(y210y+25)=x2y2+10y25x^2 - (y-5)^2 = x^2 - (y^2 - 10y + 25) = x^2 - y^2 + 10y - 25

3. 最終的な答え

x2y2+10y25x^2 - y^2 + 10y - 25
**問題6 (1) (x^2+9)(x+3)(x-3)**

1. 問題の内容

与えられた式 (x2+9)(x+3)(x3)(x^2+9)(x+3)(x-3) を展開する。

2. 解き方の手順

(x+3)(x3)=x29(x+3)(x-3) = x^2 - 9
(x2+9)(x29)=(x2)292=x481(x^2+9)(x^2-9) = (x^2)^2 - 9^2 = x^4 - 81

3. 最終的な答え

x481x^4 - 81
**問題6 (2) (x^2+4y^2)(x+2y)(x-2y)**

1. 問題の内容

与えられた式 (x2+4y2)(x+2y)(x2y)(x^2+4y^2)(x+2y)(x-2y) を展開する。

2. 解き方の手順

(x+2y)(x2y)=x24y2(x+2y)(x-2y) = x^2 - 4y^2
(x2+4y2)(x24y2)=(x2)2(4y2)2=x416y4(x^2+4y^2)(x^2-4y^2) = (x^2)^2 - (4y^2)^2 = x^4 - 16y^4

3. 最終的な答え

x416y4x^4 - 16y^4
**問題6 (3) (x+2)^2 (x-2)^2**

1. 問題の内容

与えられた式 (x+2)2(x2)2(x+2)^2(x-2)^2 を展開する。

2. 解き方の手順

(x+2)2=x2+4x+4(x+2)^2 = x^2+4x+4
(x2)2=x24x+4(x-2)^2 = x^2-4x+4
(x2+4x+4)(x24x+4)=((x2+4)+4x)((x2+4)4x)(x^2+4x+4)(x^2-4x+4) = ((x^2+4)+4x)((x^2+4)-4x)
(x2+4)2(4x)2=x4+8x2+1616x2=x48x2+16(x^2+4)^2 - (4x)^2 = x^4 + 8x^2 + 16 - 16x^2 = x^4 - 8x^2 + 16
別解:
(x+2)(x2)=x24(x+2)(x-2) = x^2-4
((x+2)(x2))2=(x24)2=x48x2+16((x+2)(x-2))^2 = (x^2-4)^2 = x^4 - 8x^2 + 16

3. 最終的な答え

x48x2+16x^4 - 8x^2 + 16
**問題6 (4) (x+3y)^2 (x-3y)^2**

1. 問題の内容

与えられた式 (x+3y)2(x3y)2(x+3y)^2(x-3y)^2 を展開する。

2. 解き方の手順

(x+3y)2=x2+6xy+9y2(x+3y)^2 = x^2+6xy+9y^2
(x3y)2=x26xy+9y2(x-3y)^2 = x^2-6xy+9y^2
(x+3y)(x3y)=x29y2(x+3y)(x-3y) = x^2 - 9y^2
((x+3y)(x3y))2=(x29y2)2=x418x2y2+81y4((x+3y)(x-3y))^2 = (x^2-9y^2)^2 = x^4 - 18x^2y^2 + 81y^4

3. 最終的な答え

x418x2y2+81y4x^4 - 18x^2y^2 + 81y^4

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