与えられた式 $(2a+b)^2 - (2a-b)^2$ を計算して、最も簡単な形にしてください。

代数学展開因数分解式の計算代数
2025/4/8

1. 問題の内容

与えられた式 (2a+b)2(2ab)2(2a+b)^2 - (2a-b)^2 を計算して、最も簡単な形にしてください。

2. 解き方の手順

この問題は、次の2つの方法で解くことができます。
**方法1:展開して計算する**
まず、それぞれの二乗を展開します。
(2a+b)2=(2a)2+2(2a)(b)+b2=4a2+4ab+b2(2a+b)^2 = (2a)^2 + 2(2a)(b) + b^2 = 4a^2 + 4ab + b^2
(2ab)2=(2a)22(2a)(b)+b2=4a24ab+b2(2a-b)^2 = (2a)^2 - 2(2a)(b) + b^2 = 4a^2 - 4ab + b^2
次に、これらの結果を元の式に代入します。
(2a+b)2(2ab)2=(4a2+4ab+b2)(4a24ab+b2)(2a+b)^2 - (2a-b)^2 = (4a^2 + 4ab + b^2) - (4a^2 - 4ab + b^2)
括弧をはずして整理します。
4a2+4ab+b24a2+4abb2=4a24a2+4ab+4ab+b2b2=8ab4a^2 + 4ab + b^2 - 4a^2 + 4ab - b^2 = 4a^2 - 4a^2 + 4ab + 4ab + b^2 - b^2 = 8ab
**方法2:和と差の積を利用する**
A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A+B)(A-B)の公式を利用します。
この問題では、A=2a+bA = 2a+bB=2abB = 2a-bなので、
(2a+b)2(2ab)2=((2a+b)+(2ab))((2a+b)(2ab))(2a+b)^2 - (2a-b)^2 = ((2a+b) + (2a-b))((2a+b) - (2a-b))
括弧の中を計算します。
(2a+b+2ab)(2a+b2a+b)=(4a)(2b)=8ab(2a+b + 2a-b)(2a+b - 2a+b) = (4a)(2b) = 8ab

3. 最終的な答え

8ab8ab

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