与えられた問題は、多項式の次数、多項式の計算、式の展開に関するものです。具体的には、以下の小問に答える必要があります。 問1:多項式 $x^3 + 4y - 5x^2 - 2$ の、$x$ に着目した次数と $y$ に着目した次数を求める。 問2:$A = 5x^2 + 2x - 6$, $B = x^2 - x - 8$ のとき、$2A - B$ を計算する。 問3:$(-6xy)^2 \times 2xy^2$ を計算する。 問4:次の式を展開する。(1) $(4x + 7y)^2$、(2) $(3x - 8)(2x + 9)$、(3) $(2x + 9)(2x - 9)$、(4) $(x + 5y)(x - 3y)$ 問5:次の式を展開する。(1) $(2a + 3b - c)(2a - 3b + c)$、(2) $(a + 3b - 4c)^2$、(3) $(x + 2)^2(x - 2)^2$、(4) $(x - 1)(x + 2)(x - 3)(x + 4)$

代数学多項式次数式の展開計算
2025/7/23

1. 問題の内容

与えられた問題は、多項式の次数、多項式の計算、式の展開に関するものです。具体的には、以下の小問に答える必要があります。
問1:多項式 x3+4y5x22x^3 + 4y - 5x^2 - 2 の、xx に着目した次数と yy に着目した次数を求める。
問2:A=5x2+2x6A = 5x^2 + 2x - 6, B=x2x8B = x^2 - x - 8 のとき、2AB2A - B を計算する。
問3:(6xy)2×2xy2(-6xy)^2 \times 2xy^2 を計算する。
問4:次の式を展開する。(1) (4x+7y)2(4x + 7y)^2、(2) (3x8)(2x+9)(3x - 8)(2x + 9)、(3) (2x+9)(2x9)(2x + 9)(2x - 9)、(4) (x+5y)(x3y)(x + 5y)(x - 3y)
問5:次の式を展開する。(1) (2a+3bc)(2a3b+c)(2a + 3b - c)(2a - 3b + c)、(2) (a+3b4c)2(a + 3b - 4c)^2、(3) (x+2)2(x2)2(x + 2)^2(x - 2)^2、(4) (x1)(x+2)(x3)(x+4)(x - 1)(x + 2)(x - 3)(x + 4)

2. 解き方の手順

問1:
- xx に着目した場合、xx の最高次数は3なので、3次式です。
- yy に着目した場合、yy の最高次数は1なので、1次式です。
問2:
2AB=2(5x2+2x6)(x2x8)2A - B = 2(5x^2 + 2x - 6) - (x^2 - x - 8)
=10x2+4x12x2+x+8= 10x^2 + 4x - 12 - x^2 + x + 8
=9x2+5x4= 9x^2 + 5x - 4
問3:
(6xy)2×2xy2=(36x2y2)×(2xy2)(-6xy)^2 \times 2xy^2 = (36x^2y^2) \times (2xy^2)
=72x3y4= 72x^3y^4
問4:
(1) (4x+7y)2=(4x)2+2(4x)(7y)+(7y)2=16x2+56xy+49y2(4x + 7y)^2 = (4x)^2 + 2(4x)(7y) + (7y)^2 = 16x^2 + 56xy + 49y^2
(2) (3x8)(2x+9)=6x2+27x16x72=6x2+11x72(3x - 8)(2x + 9) = 6x^2 + 27x - 16x - 72 = 6x^2 + 11x - 72
(3) (2x+9)(2x9)=(2x)292=4x281(2x + 9)(2x - 9) = (2x)^2 - 9^2 = 4x^2 - 81
(4) (x+5y)(x3y)=x23xy+5xy15y2=x2+2xy15y2(x + 5y)(x - 3y) = x^2 - 3xy + 5xy - 15y^2 = x^2 + 2xy - 15y^2
問5:
(1) (2a+3bc)(2a3b+c)=(2a+(3bc))(2a(3bc))=(2a)2(3bc)2(2a + 3b - c)(2a - 3b + c) = (2a + (3b - c))(2a - (3b - c)) = (2a)^2 - (3b - c)^2
=4a2(9b26bc+c2)=4a29b2+6bcc2= 4a^2 - (9b^2 - 6bc + c^2) = 4a^2 - 9b^2 + 6bc - c^2
(2) (a+3b4c)2=(a+3b4c)(a+3b4c)(a + 3b - 4c)^2 = (a + 3b - 4c)(a + 3b - 4c)
=a2+9b2+16c2+6ab8ac24bc= a^2 + 9b^2 + 16c^2 + 6ab - 8ac - 24bc
(3) (x+2)2(x2)2=((x+2)(x2))2=(x24)2=x48x2+16(x + 2)^2(x - 2)^2 = ((x + 2)(x - 2))^2 = (x^2 - 4)^2 = x^4 - 8x^2 + 16
(4) (x1)(x+2)(x3)(x+4)=(x1)(x+4)(x+2)(x3)=(x2+3x4)(x2x6)(x - 1)(x + 2)(x - 3)(x + 4) = (x - 1)(x + 4)(x + 2)(x - 3) = (x^2 + 3x - 4)(x^2 - x - 6)
=x4x36x2+3x33x218x4x2+4x+24=x4+2x313x214x+24= x^4 - x^3 - 6x^2 + 3x^3 - 3x^2 - 18x - 4x^2 + 4x + 24 = x^4 + 2x^3 - 13x^2 - 14x + 24

3. 最終的な答え

問1:ア:3, イ:1
問2:ウ:9x2+5x49x^2 + 5x - 4
問3:エ:72x3y472x^3y^4
問4:オ:16x2+56xy+49y216x^2 + 56xy + 49y^2, カ:6x2+11x726x^2 + 11x - 72, キ:4x2814x^2 - 81, ク:x2+2xy15y2x^2 + 2xy - 15y^2
問5:ケ:4a29b2+6bcc24a^2 - 9b^2 + 6bc - c^2, コ:a2+9b2+16c2+6ab8ac24bca^2 + 9b^2 + 16c^2 + 6ab - 8ac - 24bc, サ:x48x2+16x^4 - 8x^2 + 16, シ:x4+2x313x214x+24x^4 + 2x^3 - 13x^2 - 14x + 24

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