画像には複数の問題があります。それぞれについて説明します。 (1) $(x-2y+1)(x-2y-2)$ を展開する問題です。 (2) $(x^5)^2$ を計算する問題です。 (3) $(-x^2yz)^4$ を計算する問題です。 (2) $(a+b+c)^2$ を展開する問題です。 (3) $(3a+1)^2(3a-1)^2$ を計算する問題です。 (4) $(4x^2+y^2)(2x+y)(2x-y)$ を計算する問題です。

代数学式の展開指数法則多項式の計算
2025/8/6
はい、承知いたしました。画像にある数学の問題を解きます。

1. 問題の内容

画像には複数の問題があります。それぞれについて説明します。
(1) (x2y+1)(x2y2)(x-2y+1)(x-2y-2) を展開する問題です。
(2) (x5)2(x^5)^2 を計算する問題です。
(3) (x2yz)4(-x^2yz)^4 を計算する問題です。
(2) (a+b+c)2(a+b+c)^2 を展開する問題です。
(3) (3a+1)2(3a1)2(3a+1)^2(3a-1)^2 を計算する問題です。
(4) (4x2+y2)(2x+y)(2xy)(4x^2+y^2)(2x+y)(2x-y) を計算する問題です。

2. 解き方の手順

(1) (x2y+1)(x2y2)(x-2y+1)(x-2y-2)
x2y=Ax-2y = A と置換すると、式は (A+1)(A2)(A+1)(A-2) となります。
これを展開すると、
A22A+A2=A2A2A^2 - 2A + A - 2 = A^2 - A - 2
ここで、A=x2yA = x-2y を代入すると、
(x2y)2(x2y)2=x24xy+4y2x+2y2(x-2y)^2 - (x-2y) - 2 = x^2 - 4xy + 4y^2 - x + 2y - 2
(2) (x5)2(x^5)^2
指数の法則より、(am)n=amn(a^m)^n = a^{mn} であるから、
(x5)2=x5×2=x10(x^5)^2 = x^{5 \times 2} = x^{10}
(3) (x2yz)4(-x^2yz)^4
指数の法則より、(abc)n=anbncn(abc)^n = a^n b^n c^n であるから、
(x2yz)4=(1)4(x2)4y4z4=x2×4y4z4=x8y4z4(-x^2yz)^4 = (-1)^4 (x^2)^4 y^4 z^4 = x^{2 \times 4} y^4 z^4 = x^8 y^4 z^4
(2) (a+b+c)2(a+b+c)^2
(a+b+c)2=(a+b+c)(a+b+c)=a2+ab+ac+ba+b2+bc+ca+cb+c2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca(a+b+c)^2 = (a+b+c)(a+b+c) = a^2 + ab + ac + ba + b^2 + bc + ca + cb + c^2 = a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2bc + 2ca
(3) (3a+1)2(3a1)2(3a+1)^2(3a-1)^2
(3a+1)2(3a1)2=[(3a+1)(3a1)]2=(9a21)2=(9a2)22(9a2)(1)+12=81a418a2+1(3a+1)^2(3a-1)^2 = [(3a+1)(3a-1)]^2 = (9a^2-1)^2 = (9a^2)^2 - 2(9a^2)(1) + 1^2 = 81a^4 - 18a^2 + 1
(4) (4x2+y2)(2x+y)(2xy)(4x^2+y^2)(2x+y)(2x-y)
(2x+y)(2xy)=(2x)2y2=4x2y2(2x+y)(2x-y) = (2x)^2 - y^2 = 4x^2 - y^2
したがって、(4x2+y2)(4x2y2)=(4x2)2(y2)2=16x4y4(4x^2+y^2)(4x^2-y^2) = (4x^2)^2 - (y^2)^2 = 16x^4 - y^4

3. 最終的な答え

(1) x24xy+4y2x+2y2x^2 - 4xy + 4y^2 - x + 2y - 2
(2) x10x^{10}
(3) x8y4z4x^8 y^4 z^4
(2) a2+b2+c2+2ab+2bc+2caa^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2bc + 2ca
(3) 81a418a2+181a^4 - 18a^2 + 1
(4) 16x4y416x^4 - y^4

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