与えられた式 $(a-b)^2 + (b-c)^2 + (a+c)^2 - (a-b+c)^2$ を展開して整理する問題です。

代数学式の展開多項式因数分解代数計算
2025/4/24

1. 問題の内容

与えられた式 (ab)2+(bc)2+(a+c)2(ab+c)2(a-b)^2 + (b-c)^2 + (a+c)^2 - (a-b+c)^2 を展開して整理する問題です。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの二乗の項を展開します。
(ab)2=a22ab+b2(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2
(bc)2=b22bc+c2(b-c)^2 = b^2 - 2bc + c^2
(a+c)2=a2+2ac+c2(a+c)^2 = a^2 + 2ac + c^2
(ab+c)2=((ab)+c)2=(ab)2+2(ab)c+c2=a22ab+b2+2ac2bc+c2(a-b+c)^2 = ((a-b)+c)^2 = (a-b)^2 + 2(a-b)c + c^2 = a^2 - 2ab + b^2 + 2ac - 2bc + c^2
次に、展開した式を元の式に代入します。
a22ab+b2+b22bc+c2+a2+2ac+c2(a22ab+b2+2ac2bc+c2)a^2 - 2ab + b^2 + b^2 - 2bc + c^2 + a^2 + 2ac + c^2 - (a^2 - 2ab + b^2 + 2ac - 2bc + c^2)
括弧を外し、符号に注意して整理します。
a22ab+b2+b22bc+c2+a2+2ac+c2a2+2abb22ac+2bcc2a^2 - 2ab + b^2 + b^2 - 2bc + c^2 + a^2 + 2ac + c^2 - a^2 + 2ab - b^2 - 2ac + 2bc - c^2
同類項をまとめます。
(a2+a2a2)+(b2+b2b2)+(c2+c2c2)+(2ab+2ab)+(2bc+2bc)+(2ac2ac)(a^2 + a^2 - a^2) + (b^2 + b^2 - b^2) + (c^2 + c^2 - c^2) + (-2ab + 2ab) + (-2bc + 2bc) + (2ac - 2ac)
計算すると、以下のようになります。
a2+b2+c2a^2 + b^2 + c^2

3. 最終的な答え

a2+b2+c2a^2 + b^2 + c^2