問題22と23は、与えられた式を展開することです。

代数学展開公式二乗因数分解多項式
2025/4/5

1. 問題の内容

問題22と23は、与えられた式を展開することです。

2. 解き方の手順

問題22
(1) (x+5)2(x+5)^2
公式 (x+a)2=x2+2ax+a2(x+a)^2 = x^2 + 2ax + a^2 を利用します。a=5a=5 を代入すると、
(x+5)2=x2+2(5)x+52=x2+10x+25(x+5)^2 = x^2 + 2(5)x + 5^2 = x^2 + 10x + 25
(2) (x2)2(x-2)^2
公式 (xa)2=x22ax+a2(x-a)^2 = x^2 - 2ax + a^2 を利用します。a=2a=2 を代入すると、
(x2)2=x22(2)x+22=x24x+4(x-2)^2 = x^2 - 2(2)x + 2^2 = x^2 - 4x + 4
(3) (2x+1)2(2x+1)^2
公式 (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 を利用します。a=2xa=2x, b=1b=1 を代入すると、
(2x+1)2=(2x)2+2(2x)(1)+12=4x2+4x+1(2x+1)^2 = (2x)^2 + 2(2x)(1) + 1^2 = 4x^2 + 4x + 1
(4) (3x2)2(3x-2)^2
公式 (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 を利用します。a=3xa=3x, b=2b=2 を代入すると、
(3x2)2=(3x)22(3x)(2)+22=9x212x+4(3x-2)^2 = (3x)^2 - 2(3x)(2) + 2^2 = 9x^2 - 12x + 4
(5) (2x+y)2(2x+y)^2
公式 (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 を利用します。a=2xa=2x, b=yb=y を代入すると、
(2x+y)2=(2x)2+2(2x)(y)+y2=4x2+4xy+y2(2x+y)^2 = (2x)^2 + 2(2x)(y) + y^2 = 4x^2 + 4xy + y^2
(6) (4x3y)2(4x-3y)^2
公式 (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 を利用します。a=4xa=4x, b=3yb=3y を代入すると、
(4x3y)2=(4x)22(4x)(3y)+(3y)2=16x224xy+9y2(4x-3y)^2 = (4x)^2 - 2(4x)(3y) + (3y)^2 = 16x^2 - 24xy + 9y^2
問題23
(1) (x+4)(x4)(x+4)(x-4)
公式 (x+a)(xa)=x2a2(x+a)(x-a) = x^2 - a^2 を利用します。a=4a=4 を代入すると、
(x+4)(x4)=x242=x216(x+4)(x-4) = x^2 - 4^2 = x^2 - 16
(2) (x3)(x+3)(x-3)(x+3)
公式 (x+a)(xa)=x2a2(x+a)(x-a) = x^2 - a^2 を利用します。a=3a=3 を代入すると、
(x3)(x+3)=x232=x29(x-3)(x+3) = x^2 - 3^2 = x^2 - 9
(3) (2x+1)(2x1)(2x+1)(2x-1)
公式 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を利用します。a=2xa=2x, b=1b=1 を代入すると、
(2x+1)(2x1)=(2x)212=4x21(2x+1)(2x-1) = (2x)^2 - 1^2 = 4x^2 - 1
(4) (3x+4)(3x4)(3x+4)(3x-4)
公式 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を利用します。a=3xa=3x, b=4b=4 を代入すると、
(3x+4)(3x4)=(3x)242=9x216(3x+4)(3x-4) = (3x)^2 - 4^2 = 9x^2 - 16
(5) (4x+3y)(4x3y)(4x+3y)(4x-3y)
公式 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を利用します。a=4xa=4x, b=3yb=3y を代入すると、
(4x+3y)(4x3y)=(4x)2(3y)2=16x29y2(4x+3y)(4x-3y) = (4x)^2 - (3y)^2 = 16x^2 - 9y^2
(6) (x+2y)(x2y)(-x+2y)(-x-2y)
公式 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を利用します。a=xa=-x, b=2yb=2y を代入すると、
(x+2y)(x2y)=(x)2(2y)2=x24y2(-x+2y)(-x-2y) = (-x)^2 - (2y)^2 = x^2 - 4y^2

3. 最終的な答え

問題22
(1) x2+10x+25x^2 + 10x + 25
(2) x24x+4x^2 - 4x + 4
(3) 4x2+4x+14x^2 + 4x + 1
(4) 9x212x+49x^2 - 12x + 4
(5) 4x2+4xy+y24x^2 + 4xy + y^2
(6) 16x224xy+9y216x^2 - 24xy + 9y^2
問題23
(1) x216x^2 - 16
(2) x29x^2 - 9
(3) 4x214x^2 - 1
(4) 9x2169x^2 - 16
(5) 16x29y216x^2 - 9y^2
(6) x24y2x^2 - 4y^2

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