以下の2つの式をそれぞれ計算します。 (1) $(a - 4b + 6)(a - 4b - 6)$ (2) $3(x + 4y)^2 + (x + 3y)(x - 7y)$

代数学展開因数分解多項式
2025/4/24

1. 問題の内容

以下の2つの式をそれぞれ計算します。
(1) (a4b+6)(a4b6)(a - 4b + 6)(a - 4b - 6)
(2) 3(x+4y)2+(x+3y)(x7y)3(x + 4y)^2 + (x + 3y)(x - 7y)

2. 解き方の手順

(1) (a4b+6)(a4b6)(a - 4b + 6)(a - 4b - 6) は、和と差の積の公式 (A+B)(AB)=A2B2(A+B)(A-B) = A^2 - B^2 を利用します。
A=a4bA = a - 4b, B=6B = 6 とおくと、
(a4b+6)(a4b6)=(a4b)262(a - 4b + 6)(a - 4b - 6) = (a - 4b)^2 - 6^2
ここで、(a4b)2=a28ab+16b2(a - 4b)^2 = a^2 - 8ab + 16b^2 なので、
(a4b)262=a28ab+16b236(a - 4b)^2 - 6^2 = a^2 - 8ab + 16b^2 - 36
(2) 3(x+4y)2+(x+3y)(x7y)3(x + 4y)^2 + (x + 3y)(x - 7y) を計算します。
まず、(x+4y)2=x2+8xy+16y2(x + 4y)^2 = x^2 + 8xy + 16y^2 なので、
3(x+4y)2=3(x2+8xy+16y2)=3x2+24xy+48y23(x + 4y)^2 = 3(x^2 + 8xy + 16y^2) = 3x^2 + 24xy + 48y^2
次に、(x+3y)(x7y)=x27xy+3xy21y2=x24xy21y2(x + 3y)(x - 7y) = x^2 - 7xy + 3xy - 21y^2 = x^2 - 4xy - 21y^2
したがって、
3(x+4y)2+(x+3y)(x7y)=(3x2+24xy+48y2)+(x24xy21y2)=4x2+20xy+27y23(x + 4y)^2 + (x + 3y)(x - 7y) = (3x^2 + 24xy + 48y^2) + (x^2 - 4xy - 21y^2) = 4x^2 + 20xy + 27y^2

3. 最終的な答え

(1) a28ab+16b236a^2 - 8ab + 16b^2 - 36
(2) 4x2+20xy+27y24x^2 + 20xy + 27y^2

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