次の9つの式を展開する問題です。 (1) $(3x+5)^2$ (2) $(2x-3y)^2$ (3) $(x+6)(x-6)$ (4) $(5x+4y)(5x-4y)$ (5) $(x+1)(x+5)$ (6) $(x-3)(x+8)$ (7) $(x-2)(x-4)$ (8) $(x+2y)(x+5y)$ (9) $(x+3a)(x-7a)$

代数学展開式の展開多項式因数分解
2025/4/20
はい、承知いたしました。次の式を展開します。

1. 問題の内容

次の9つの式を展開する問題です。
(1) (3x+5)2(3x+5)^2
(2) (2x3y)2(2x-3y)^2
(3) (x+6)(x6)(x+6)(x-6)
(4) (5x+4y)(5x4y)(5x+4y)(5x-4y)
(5) (x+1)(x+5)(x+1)(x+5)
(6) (x3)(x+8)(x-3)(x+8)
(7) (x2)(x4)(x-2)(x-4)
(8) (x+2y)(x+5y)(x+2y)(x+5y)
(9) (x+3a)(x7a)(x+3a)(x-7a)

2. 解き方の手順

(1) (3x+5)2(3x+5)^2
これは (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 の公式を使います。
a=3xa = 3x, b=5b = 5 です。
(3x+5)2=(3x)2+2(3x)(5)+52=9x2+30x+25(3x+5)^2 = (3x)^2 + 2(3x)(5) + 5^2 = 9x^2 + 30x + 25
(2) (2x3y)2(2x-3y)^2
これは (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 の公式を使います。
a=2xa = 2x, b=3yb = 3y です。
(2x3y)2=(2x)22(2x)(3y)+(3y)2=4x212xy+9y2(2x-3y)^2 = (2x)^2 - 2(2x)(3y) + (3y)^2 = 4x^2 - 12xy + 9y^2
(3) (x+6)(x6)(x+6)(x-6)
これは (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 の公式を使います。
a=xa = x, b=6b = 6 です。
(x+6)(x6)=x262=x236(x+6)(x-6) = x^2 - 6^2 = x^2 - 36
(4) (5x+4y)(5x4y)(5x+4y)(5x-4y)
これは (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 の公式を使います。
a=5xa = 5x, b=4yb = 4y です。
(5x+4y)(5x4y)=(5x)2(4y)2=25x216y2(5x+4y)(5x-4y) = (5x)^2 - (4y)^2 = 25x^2 - 16y^2
(5) (x+1)(x+5)(x+1)(x+5)
これは (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab の公式を使います。
a=1a = 1, b=5b = 5 です。
(x+1)(x+5)=x2+(1+5)x+(1)(5)=x2+6x+5(x+1)(x+5) = x^2 + (1+5)x + (1)(5) = x^2 + 6x + 5
(6) (x3)(x+8)(x-3)(x+8)
これは (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab の公式を使います。
a=3a = -3, b=8b = 8 です。
(x3)(x+8)=x2+(3+8)x+(3)(8)=x2+5x24(x-3)(x+8) = x^2 + (-3+8)x + (-3)(8) = x^2 + 5x - 24
(7) (x2)(x4)(x-2)(x-4)
これは (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab の公式を使います。
a=2a = -2, b=4b = -4 です。
(x2)(x4)=x2+(24)x+(2)(4)=x26x+8(x-2)(x-4) = x^2 + (-2-4)x + (-2)(-4) = x^2 - 6x + 8
(8) (x+2y)(x+5y)(x+2y)(x+5y)
これは (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab の公式を使います。
a=2ya = 2y, b=5yb = 5y です。
(x+2y)(x+5y)=x2+(2y+5y)x+(2y)(5y)=x2+7xy+10y2(x+2y)(x+5y) = x^2 + (2y+5y)x + (2y)(5y) = x^2 + 7xy + 10y^2
(9) (x+3a)(x7a)(x+3a)(x-7a)
これは (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab の公式を使います。
a=3aa = 3a, b=7ab = -7a です。
(x+3a)(x7a)=x2+(3a7a)x+(3a)(7a)=x24ax21a2(x+3a)(x-7a) = x^2 + (3a-7a)x + (3a)(-7a) = x^2 - 4ax - 21a^2

3. 最終的な答え

(1) 9x2+30x+259x^2 + 30x + 25
(2) 4x212xy+9y24x^2 - 12xy + 9y^2
(3) x236x^2 - 36
(4) 25x216y225x^2 - 16y^2
(5) x2+6x+5x^2 + 6x + 5
(6) x2+5x24x^2 + 5x - 24
(7) x26x+8x^2 - 6x + 8
(8) x2+7xy+10y2x^2 + 7xy + 10y^2
(9) x24ax21a2x^2 - 4ax - 21a^2

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