与えられた5つの式を展開する問題です。 (1) $(x+5)^2$ (2) $(x-3)^2$ (3) $(5x-2)^2$ (4) $(x+3)(x-3)$ (5) $(7x+4y)(7x-4y)$

代数学展開数式展開二乗の公式因数分解
2025/4/20

1. 問題の内容

与えられた5つの式を展開する問題です。
(1) (x+5)2(x+5)^2
(2) (x3)2(x-3)^2
(3) (5x2)2(5x-2)^2
(4) (x+3)(x3)(x+3)(x-3)
(5) (7x+4y)(7x4y)(7x+4y)(7x-4y)

2. 解き方の手順

(1) (x+5)2(x+5)^2 は、 (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 の公式を利用します。
a=x,b=5a = x, b = 5 なので、
(x+5)2=x2+2x5+52=x2+10x+25(x+5)^2 = x^2 + 2 \cdot x \cdot 5 + 5^2 = x^2 + 10x + 25
(2) (x3)2(x-3)^2 は、 (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 の公式を利用します。
a=x,b=3a = x, b = 3 なので、
(x3)2=x22x3+32=x26x+9(x-3)^2 = x^2 - 2 \cdot x \cdot 3 + 3^2 = x^2 - 6x + 9
(3) (5x2)2(5x-2)^2 は、 (ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 の公式を利用します。
a=5x,b=2a = 5x, b = 2 なので、
(5x2)2=(5x)225x2+22=25x220x+4(5x-2)^2 = (5x)^2 - 2 \cdot 5x \cdot 2 + 2^2 = 25x^2 - 20x + 4
(4) (x+3)(x3)(x+3)(x-3) は、 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 の公式を利用します。
a=x,b=3a = x, b = 3 なので、
(x+3)(x3)=x232=x29(x+3)(x-3) = x^2 - 3^2 = x^2 - 9
(5) (7x+4y)(7x4y)(7x+4y)(7x-4y) は、 (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 の公式を利用します。
a=7x,b=4ya = 7x, b = 4y なので、
(7x+4y)(7x4y)=(7x)2(4y)2=49x216y2(7x+4y)(7x-4y) = (7x)^2 - (4y)^2 = 49x^2 - 16y^2

3. 最終的な答え

(1) x2+10x+25x^2 + 10x + 25
(2) x26x+9x^2 - 6x + 9
(3) 25x220x+425x^2 - 20x + 4
(4) x29x^2 - 9
(5) 49x216y249x^2 - 16y^2

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