与えられた4つの式を展開する問題です。 (1) $(x-2y)^2$ (2) $(x-4y)(x+6y)$ (3) $(3p+4q)(3p-4q)$ (4) $(3x+\frac{1}{2}y)^2$

代数学式の展開多項式公式
2025/4/22

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) (x2y)2(x-2y)^2
(2) (x4y)(x+6y)(x-4y)(x+6y)
(3) (3p+4q)(3p4q)(3p+4q)(3p-4q)
(4) (3x+12y)2(3x+\frac{1}{2}y)^2

2. 解き方の手順

(1) (x2y)2(x-2y)^2 は、(ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 の公式を利用します。
a=xa=x, b=2yb=2y を代入すると、
(x2y)2=x22(x)(2y)+(2y)2=x24xy+4y2(x-2y)^2 = x^2 - 2(x)(2y) + (2y)^2 = x^2 - 4xy + 4y^2
(2) (x4y)(x+6y)(x-4y)(x+6y) は、(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x+a)(x+b) = x^2 + (a+b)x + ab の公式を利用します。
a=4ya=-4y, b=6yb=6y を代入すると、
(x4y)(x+6y)=x2+(4y+6y)x+(4y)(6y)=x2+2xy24y2(x-4y)(x+6y) = x^2 + (-4y+6y)x + (-4y)(6y) = x^2 + 2xy - 24y^2
(3) (3p+4q)(3p4q)(3p+4q)(3p-4q) は、(a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 の公式を利用します。
a=3pa=3p, b=4qb=4q を代入すると、
(3p+4q)(3p4q)=(3p)2(4q)2=9p216q2(3p+4q)(3p-4q) = (3p)^2 - (4q)^2 = 9p^2 - 16q^2
(4) (3x+12y)2(3x+\frac{1}{2}y)^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=3xa=3x, b=12yb=\frac{1}{2}y を代入すると、
(3x+12y)2=(3x)2+2(3x)(12y)+(12y)2=9x2+3xy+14y2(3x+\frac{1}{2}y)^2 = (3x)^2 + 2(3x)(\frac{1}{2}y) + (\frac{1}{2}y)^2 = 9x^2 + 3xy + \frac{1}{4}y^2

3. 最終的な答え

(1) x24xy+4y2x^2 - 4xy + 4y^2
(2) x2+2xy24y2x^2 + 2xy - 24y^2
(3) 9p216q29p^2 - 16q^2
(4) 9x2+3xy+14y29x^2 + 3xy + \frac{1}{4}y^2

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