問題16-1は3つの小問から構成されており、それぞれ指定された変数に値を代入して、与えられた式の値を計算します。 * ① $a=5, b=-1$ のとき、$(a-b)^2 - (4a+3b)(4a-2b)$ の値を求めます。 * ② $x=10, y=-7$ のとき、$x^2 - 8xy + 16y^2$ の値を求めます。 * ③ $x+y=6, xy=3$ のとき、$x^2 + xy + y^2$ の値を求めます。

代数学式の計算代入展開因数分解
2025/8/1
## 問題16-1

1. 問題の内容

問題16-1は3つの小問から構成されており、それぞれ指定された変数に値を代入して、与えられた式の値を計算します。
* ① a=5,b=1a=5, b=-1 のとき、(ab)2(4a+3b)(4a2b)(a-b)^2 - (4a+3b)(4a-2b) の値を求めます。
* ② x=10,y=7x=10, y=-7 のとき、x28xy+16y2x^2 - 8xy + 16y^2 の値を求めます。
* ③ x+y=6,xy=3x+y=6, xy=3 のとき、x2+xy+y2x^2 + xy + y^2 の値を求めます。

2. 解き方の手順

* ① まず、式を整理します。
(ab)2(4a+3b)(4a2b)=a22ab+b2(16a2+4ab6b2)=15a26ab+7b2(a-b)^2 - (4a+3b)(4a-2b) = a^2 - 2ab + b^2 - (16a^2 + 4ab - 6b^2) = -15a^2 - 6ab + 7b^2
次に、a=5,b=1a=5, b=-1 を代入します。
15(5)26(5)(1)+7(1)2=15(25)+30+7=375+30+7=338-15(5)^2 - 6(5)(-1) + 7(-1)^2 = -15(25) + 30 + 7 = -375 + 30 + 7 = -338
* ② 式を整理します。
x28xy+16y2=(x4y)2x^2 - 8xy + 16y^2 = (x-4y)^2
次に、x=10,y=7x=10, y=-7 を代入します。
(104(7))2=(10+28)2=(38)2=1444(10 - 4(-7))^2 = (10 + 28)^2 = (38)^2 = 1444
* ③ 式を整理します。
x2+xy+y2=x2+2xy+y2xy=(x+y)2xyx^2 + xy + y^2 = x^2 + 2xy + y^2 - xy = (x+y)^2 - xy
次に、x+y=6,xy=3x+y=6, xy=3 を代入します。
(6)23=363=33(6)^2 - 3 = 36 - 3 = 33

3. 最終的な答え

* ① -338
* ② 1444
* ③ 33
## 問題16-2

1. 問題の内容

問題16-2も3つの小問から構成されており、それぞれ指定された変数に値を代入して、与えられた式の値を計算します。
* ① a=2,b=3a=-2, b=3 のとき、(a+b)2(2a+b)(3ab)(a+b)^2 - (2a+b)(3a-b) の値を求めます。
* ② x=8,y=5x=8, y=5 のとき、x24xy+4y2x^2 - 4xy + 4y^2 の値を求めます。
* ③ x+y=7,xy=10x+y=7, xy=10 のとき、x2+y2x^2 + y^2 の値を求めます。

2. 解き方の手順

* ① まず、式を整理します。
(a+b)2(2a+b)(3ab)=a2+2ab+b2(6a2+abb2)=5a2+ab+2b2(a+b)^2 - (2a+b)(3a-b) = a^2 + 2ab + b^2 - (6a^2 + ab - b^2) = -5a^2 + ab + 2b^2
次に、a=2,b=3a=-2, b=3 を代入します。
5(2)2+(2)(3)+2(3)2=5(4)6+2(9)=206+18=8-5(-2)^2 + (-2)(3) + 2(3)^2 = -5(4) - 6 + 2(9) = -20 - 6 + 18 = -8
* ② 式を整理します。
x24xy+4y2=(x2y)2x^2 - 4xy + 4y^2 = (x-2y)^2
次に、x=8,y=5x=8, y=5 を代入します。
(82(5))2=(810)2=(2)2=4(8 - 2(5))^2 = (8 - 10)^2 = (-2)^2 = 4
* ③ 式を整理します。
x2+y2=x2+2xy+y22xy=(x+y)22xyx^2 + y^2 = x^2 + 2xy + y^2 - 2xy = (x+y)^2 - 2xy
次に、x+y=7,xy=10x+y=7, xy=10 を代入します。
(7)22(10)=4920=29(7)^2 - 2(10) = 49 - 20 = 29

3. 最終的な答え

* ① -8
* ② 4
* ③ 29

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