式 $(x+y+z)(x-y+z)$ を展開し、簡単にしてください。

代数学式の展開因数分解多項式
2025/7/20
## (2) の問題

1. 問題の内容

(x+y+z)(xy+z)(x+y+z)(x-y+z) を展開し、簡単にしてください。

2. 解き方の手順

まず、x+z=Ax+z = A とおきます。すると、与えられた式は (A+y)(Ay)(A+y)(A-y) となります。
これは和と差の積の公式 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を使うことができます。
したがって、
(A+y)(Ay)=A2y2(A+y)(A-y) = A^2 - y^2
となります。
A=x+zA = x+z を代入すると、
(x+z)2y2(x+z)^2 - y^2
となります。
(x+z)2(x+z)^2 を展開すると、
(x+z)2=x2+2xz+z2(x+z)^2 = x^2 + 2xz + z^2
となります。
したがって、与えられた式は
x2+2xz+z2y2x^2 + 2xz + z^2 - y^2
となります。

3. 最終的な答え

x2y2+z2+2xzx^2 - y^2 + z^2 + 2xz
## (4) の問題

1. 問題の内容

(xy+5)(x+y5)(x-y+5)(x+y-5) を展開し、簡単にしてください。

2. 解き方の手順

まず、x=Ax = A とおき、y+5=B-y+5 = B とおきます。すると与えられた式は (A+B)(AB)(A+B)(A-B)となります。これは和と差の積の公式 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を使うことができます。
したがって、
(A+B)(AB)=A2B2(A+B)(A-B) = A^2 - B^2
となります。
A=xA = xB=y+5B = -y+5 を代入すると、
x2(y+5)2x^2 - (-y+5)^2
となります。
(y+5)2(-y+5)^2 を展開すると、
(y+5)2=(5y)2=2510y+y2(-y+5)^2 = (5-y)^2 = 25 - 10y + y^2
となります。
したがって、与えられた式は
x2(y210y+25)=x2y2+10y25x^2 - (y^2 - 10y + 25) = x^2 - y^2 + 10y - 25
となります。

3. 最終的な答え

x2y2+10y25x^2 - y^2 + 10y - 25

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