画像には2つの問題があります。 * 14: 次の式を計算せよ。(指数法則の計算) * 15: 次の式を計算せよ。(展開・因数分解の計算)

代数学指数法則式の計算展開因数分解
2025/4/22
はい、承知いたしました。画像にある数学の問題を解いていきます。

1. 問題の内容

画像には2つの問題があります。
* 14: 次の式を計算せよ。(指数法則の計算)
* 15: 次の式を計算せよ。(展開・因数分解の計算)

2. 解き方の手順

**
1

4. 指数法則の計算**

(1) a4×a5=a9a^4 \times a^5 = a^9
指数の足し算を行います。
a4+5=a9a^{4+5}=a^9
答え:a9a^9
(2) (a3)4=a7(a^3)^4 = a^7
指数の掛け算を行います。
a3×4=a12a^{3 \times 4}=a^{12}
答え:a12a^{12}
(3) (3x2y)3=3x5y3(-3x^2y)^3 = -3x^5y^3
それぞれの項を3乗します。
(3)3(x2)3(y)3=27x6y3(-3)^3(x^2)^3(y)^3 = -27x^6y^3
答え:27x6y3-27x^6y^3
(4) 3a2b3×2a5b2=3a^2b^3 \times 2a^5b^2 =
係数同士、同じ文字同士で計算します。
3×2×a2+5×b3+2=6a7b53 \times 2 \times a^{2+5} \times b^{3+2} = 6a^7b^5
答え:6a7b56a^7b^5
(5) (ab2)3×(a2b)2=(-ab^2)^3 \times (a^2b)^2 =
それぞれの項を累乗します。
(1)3a3(b2)3×(a2)2b2=a3b6×a4b2=a3+4b6+2=a7b8(-1)^3 a^3 (b^2)^3 \times (a^2)^2 b^2 = -a^3 b^6 \times a^4 b^2 = -a^{3+4} b^{6+2} = -a^7 b^8
答え:a7b8-a^7b^8
(6) (a)3×(a3)2×(2a2)=(-a)^3 \times (-a^3)^2 \times (-2a^2) =
それぞれの項を累乗します。
(1)3a3×(1)2(a3)2×(2)a2=a3×a6×(2)a2=2a3+6+2=2a11(-1)^3 a^3 \times (-1)^2 (a^3)^2 \times (-2) a^2 = -a^3 \times a^6 \times (-2)a^2 = 2a^{3+6+2} = 2a^{11}
答え:2a112a^{11}
**
1

5. 式の計算**

(1) (x+y)2(xy)2=(x+y)^2 - (x-y)^2 =
展開します。
(x2+2xy+y2)(x22xy+y2)=x2+2xy+y2x2+2xyy2=4xy(x^2 + 2xy + y^2) - (x^2 - 2xy + y^2) = x^2 + 2xy + y^2 - x^2 + 2xy - y^2 = 4xy
答え:4xy4xy
(2) (x1)(x+2)x(x+1)=(x-1)(x+2) - x(x+1) =
展開します。
(x2+2xx2)(x2+x)=x2+x2x2x=2(x^2 + 2x - x - 2) - (x^2 + x) = x^2 + x - 2 - x^2 - x = -2
答え:2-2
(3) (a+2b)2(a2b)(a+2b)=(a+2b)^2 - (a-2b)(a+2b) =
展開します。
(a2+4ab+4b2)(a24b2)=a2+4ab+4b2a2+4b2=4ab+8b2(a^2 + 4ab + 4b^2) - (a^2 - 4b^2) = a^2 + 4ab + 4b^2 - a^2 + 4b^2 = 4ab + 8b^2
答え:4ab+8b24ab + 8b^2
(4) (x22x3)2=(x^2 - 2x - 3)^2 =
(x22x3)(x22x3)=x42x33x22x3+4x2+6x3x2+6x+9=x44x32x2+12x+9(x^2 - 2x - 3)(x^2 - 2x - 3) = x^4 - 2x^3 - 3x^2 - 2x^3 + 4x^2 + 6x - 3x^2 + 6x + 9 = x^4 - 4x^3 - 2x^2 + 12x + 9
答え:x44x32x2+12x+9x^4 - 4x^3 - 2x^2 + 12x + 9
(5) (x+2y)2(x2y)2=(x+2y)^2 (x-2y)^2 =
{(x+2y)(x2y)}2=(x24y2)2=x48x2y2+16y4\{(x+2y)(x-2y)\}^2 = (x^2 - 4y^2)^2 = x^4 - 8x^2y^2 + 16y^4
答え:x48x2y2+16y4x^4 - 8x^2y^2 + 16y^4
(6) (a2b)(a+2b)(a2+4b2)=(a-2b)(a+2b)(a^2+4b^2) =
(a24b2)(a2+4b2)=a416b4(a^2 - 4b^2)(a^2 + 4b^2) = a^4 - 16b^4
答え:a416b4a^4 - 16b^4

3. 最終的な答え

上記に各問題の答えを示しました。

「代数学」の関連問題

問題は、与えられた4つの一次関数 1. $y = 2x - 5$

一次関数傾きy切片グラフ
2025/4/23

$x$の2次式 $ax^2+bx+c$ を平方完成させる手順の一部が示されています。具体的には、$ax^2 + bx + c = a(x^2 + \frac{b}{a}x) + c$ という変形が示さ...

二次関数平方完成数式変形
2025/4/23

正方形の紙の四隅から一辺4cmの正方形を切り取り、直方体の容器を作ったところ、容積が400 $cm^3$になった。もとの正方形の紙の一辺の長さを求める。

二次方程式体積文章問題
2025/4/23

ベクトル $\vec{a} = (3, -2)$ と $\vec{b} = (2, 1)$ について、以下の問いに答えます。 (1) $|\vec{a} + t\vec{b}|$ を $t$ で表しま...

ベクトルベクトルの内積ベクトルの大きさ最小値平方完成
2025/4/23

全体集合 $U$ の部分集合 $A = \{2, 6, a^2 + 3\}$ と $B = \{3, 7, a, a+4\}$ が与えられている。$A \cap B = \{2, 7\}$ であるとき...

集合集合演算要素連立方程式
2025/4/23

縦12m、横20mの長方形の土地に、幅が一定の道を作り、残りの土地を花壇にしたところ、花壇の面積が153 $m^2$になった。このときの道の幅を求める問題です。

二次方程式面積長方形方程式
2025/4/23

与えられた式 $(8a^2b - 4ab^2) \div (-\frac{4}{3}ab)$ を計算します。

式の計算多項式の除算文字式
2025/4/23

5つの数 $0$, $1$, $a = \log_2 3$, $b = \log_3 2$, $c = \log_4 8$ を小さい順に並べる問題です。

対数大小比較
2025/4/23

ある正の整数を2乗してから5倍するはずだったところを、誤って5倍してから2乗したため、計算の結果が正しい答えよりも500だけ大きくなった。はじめの正の整数を求める問題です。

二次方程式整数問題方程式
2025/4/23

連続する3つの自然数があり、真ん中の数の2乗は、3つの自然数の和より18大きい。この3つの自然数を求めよ。

二次方程式整数問題方程式因数分解
2025/4/23