与えられた4つの式を展開する問題です。 (1) $(x+2)(x^2-2x+4)$ (2) $(x-3)(x^2+3x+9)$ (3) $(x+3y)(x^2-3xy+9y^2)$ (4) $(2x-3a)(4x^2+6ax+9a^2)$

代数学展開因数分解公式3次式の展開
2025/4/19
はい、承知いたしました。与えられた問題を解いていきます。

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)(x22x+4)(x+2)(x^2-2x+4)
(2) (x3)(x2+3x+9)(x-3)(x^2+3x+9)
(3) (x+3y)(x23xy+9y2)(x+3y)(x^2-3xy+9y^2)
(4) (2x3a)(4x2+6ax+9a2)(2x-3a)(4x^2+6ax+9a^2)

2. 解き方の手順

これらの式は、a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a^3 + b^3 = (a+b)(a^2-ab+b^2) または a3b3=(ab)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a-b)(a^2+ab+b^2) の公式を利用して簡単に展開できます。
(1) (x+2)(x22x+4)(x+2)(x^2-2x+4) の場合:
a=xa = x, b=2b = 2 とすると、a3+b3a^3 + b^3 の公式が使えます。
x3+23=x3+8x^3 + 2^3 = x^3 + 8
(2) (x3)(x2+3x+9)(x-3)(x^2+3x+9) の場合:
a=xa = x, b=3b = 3 とすると、a3b3a^3 - b^3 の公式が使えます。
x333=x327x^3 - 3^3 = x^3 - 27
(3) (x+3y)(x23xy+9y2)(x+3y)(x^2-3xy+9y^2) の場合:
a=xa = x, b=3yb = 3y とすると、a3+b3a^3 + b^3 の公式が使えます。
x3+(3y)3=x3+27y3x^3 + (3y)^3 = x^3 + 27y^3
(4) (2x3a)(4x2+6ax+9a2)(2x-3a)(4x^2+6ax+9a^2) の場合:
a=2xa = 2x, b=3ab = 3a とすると、a3b3a^3 - b^3 の公式が使えます。
(2x)3(3a)3=8x327a3(2x)^3 - (3a)^3 = 8x^3 - 27a^3

3. 最終的な答え

(1) x3+8x^3 + 8
(2) x327x^3 - 27
(3) x3+27y3x^3 + 27y^3
(4) 8x327a38x^3 - 27a^3

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