与えられた式 $(x-1)(x+1)(x^2-x+1)(x^2+x+1)$ を展開し、最も簡単な形にすることを求めます。

代数学式の展開因数分解多項式
2025/8/11

1. 問題の内容

与えられた式 (x1)(x+1)(x2x+1)(x2+x+1)(x-1)(x+1)(x^2-x+1)(x^2+x+1) を展開し、最も簡単な形にすることを求めます。

2. 解き方の手順

まず、(x1)(x+1)(x-1)(x+1) を計算します。これは和と差の積の公式 a2b2=(ab)(a+b)a^2 - b^2 = (a-b)(a+b) を利用できます。
(x1)(x+1)=x21(x-1)(x+1) = x^2 - 1
次に、(x2x+1)(x2+x+1)(x^2-x+1)(x^2+x+1) を計算します。これは ((x2+1)x)((x2+1)+x)((x^2+1) - x)((x^2+1)+x) と見なせるので、再び和と差の積の公式が利用できます。
(x2x+1)(x2+x+1)=(x2+1)2x2=x4+2x2+1x2=x4+x2+1(x^2-x+1)(x^2+x+1) = (x^2+1)^2 - x^2 = x^4 + 2x^2 + 1 - x^2 = x^4 + x^2 + 1
最後に、(x21)(x4+x2+1)(x^2-1)(x^4+x^2+1) を計算します。
(x21)(x4+x2+1)=x2(x4+x2+1)1(x4+x2+1)=x6+x4+x2x4x21=x61(x^2-1)(x^4+x^2+1) = x^2(x^4+x^2+1) - 1(x^4+x^2+1) = x^6 + x^4 + x^2 - x^4 - x^2 - 1 = x^6 - 1

3. 最終的な答え

x61x^6 - 1

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