与えられた4つの式を展開する問題です。 (1) $(x+2)^3$ (2) $(x-1)^3$ (3) $(3a+b)^3$ (4) $(2x-3y)^3$

代数学展開多項式3乗の公式
2025/4/19

1. 問題の内容

与えられた4つの式を展開する問題です。
(1) (x+2)3(x+2)^3
(2) (x1)3(x-1)^3
(3) (3a+b)3(3a+b)^3
(4) (2x3y)3(2x-3y)^3

2. 解き方の手順

これらの式はすべて (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3 または (ab)3=a33a2b+3ab2b3(a-b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3 の公式を利用して展開できます。
(1) (x+2)3(x+2)^3の場合、a=xa = x, b=2b = 2 とすると、
(x+2)3=x3+3x2(2)+3x(22)+23=x3+6x2+12x+8(x+2)^3 = x^3 + 3x^2(2) + 3x(2^2) + 2^3 = x^3 + 6x^2 + 12x + 8
(2) (x1)3(x-1)^3の場合、a=xa = x, b=1b = 1 とすると、
(x1)3=x33x2(1)+3x(12)13=x33x2+3x1(x-1)^3 = x^3 - 3x^2(1) + 3x(1^2) - 1^3 = x^3 - 3x^2 + 3x - 1
(3) (3a+b)3(3a+b)^3の場合、a=3aa = 3a, b=bb = b とすると、
(3a+b)3=(3a)3+3(3a)2b+3(3a)b2+b3=27a3+27a2b+9ab2+b3(3a+b)^3 = (3a)^3 + 3(3a)^2b + 3(3a)b^2 + b^3 = 27a^3 + 27a^2b + 9ab^2 + b^3
(4) (2x3y)3(2x-3y)^3の場合、a=2xa = 2x, b=3yb = 3y とすると、
(2x3y)3=(2x)33(2x)2(3y)+3(2x)(3y)2(3y)3=8x336x2y+54xy227y3(2x-3y)^3 = (2x)^3 - 3(2x)^2(3y) + 3(2x)(3y)^2 - (3y)^3 = 8x^3 - 36x^2y + 54xy^2 - 27y^3

3. 最終的な答え

(1) (x+2)3=x3+6x2+12x+8(x+2)^3 = x^3 + 6x^2 + 12x + 8
(2) (x1)3=x33x2+3x1(x-1)^3 = x^3 - 3x^2 + 3x - 1
(3) (3a+b)3=27a3+27a2b+9ab2+b3(3a+b)^3 = 27a^3 + 27a^2b + 9ab^2 + b^3
(4) (2x3y)3=8x336x2y+54xy227y3(2x-3y)^3 = 8x^3 - 36x^2y + 54xy^2 - 27y^3

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