$\left(\frac{1}{2}x - 2y\right)^2$ を展開せよ。

代数学展開二項の平方代数
2025/4/13
承知いたしました。画像に写っている3つの問題のうち、(5)の問題 (12x2y)2\left(\frac{1}{2}x - 2y\right)^2 を展開します。

1. 問題の内容

(12x2y)2\left(\frac{1}{2}x - 2y\right)^2 を展開せよ。

2. 解き方の手順

二項の平方の公式 (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 を利用します。
ここでは、 a=12xa = \frac{1}{2}xb=2yb = 2y とおきます。
公式に当てはめると、以下のようになります。
(12x2y)2=(12x)22(12x)(2y)+(2y)2\left(\frac{1}{2}x - 2y\right)^2 = \left(\frac{1}{2}x\right)^2 - 2\left(\frac{1}{2}x\right)(2y) + (2y)^2
それぞれの項を計算します。
(12x)2=14x2\left(\frac{1}{2}x\right)^2 = \frac{1}{4}x^2
2(12x)(2y)=2xy-2\left(\frac{1}{2}x\right)(2y) = -2xy
(2y)2=4y2(2y)^2 = 4y^2
したがって、
(12x2y)2=14x22xy+4y2\left(\frac{1}{2}x - 2y\right)^2 = \frac{1}{4}x^2 - 2xy + 4y^2

3. 最終的な答え

14x22xy+4y2\frac{1}{4}x^2 - 2xy + 4y^2