与えられた式 $(x^2+3x+2)(x^2-3x+2)$ を展開せよ。

代数学展開多項式因数分解二次式
2025/4/26

1. 問題の内容

与えられた式 (x2+3x+2)(x23x+2)(x^2+3x+2)(x^2-3x+2) を展開せよ。

2. 解き方の手順

式を展開するために、まず A=x2+2A = x^2 + 2 と置くと、与えられた式は (A+3x)(A3x)(A+3x)(A-3x) となります。これは和と差の積の公式 (a+b)(ab)=a2b2 (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を利用できます。
ステップ1: (A+3x)(A3x)(A+3x)(A-3x) を展開する。
(A+3x)(A3x)=A2(3x)2=A29x2(A+3x)(A-3x) = A^2 - (3x)^2 = A^2 - 9x^2
ステップ2:A=x2+2A = x^2 + 2 を代入する。
A29x2=(x2+2)29x2A^2 - 9x^2 = (x^2+2)^2 - 9x^2
ステップ3:(x2+2)2(x^2+2)^2 を展開する。
(x2+2)2=(x2)2+2(x2)(2)+22=x4+4x2+4(x^2+2)^2 = (x^2)^2 + 2(x^2)(2) + 2^2 = x^4 + 4x^2 + 4
ステップ4:展開したものを代入して整理する。
x4+4x2+49x2=x45x2+4x^4 + 4x^2 + 4 - 9x^2 = x^4 - 5x^2 + 4

3. 最終的な答え

x45x2+4x^4 - 5x^2 + 4

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