与えられた複数の多項式の展開、二乗の計算、およびそれらの組み合わせの計算問題です。問題は大きく分けて4つのセクションに分かれており、それぞれ複数の小問を含んでいます。

代数学展開二乗の公式因数分解多項式
2025/4/29
はい、承知いたしました。問題の解答を作成します。

1. 問題の内容

与えられた複数の多項式の展開、二乗の計算、およびそれらの組み合わせの計算問題です。問題は大きく分けて4つのセクションに分かれており、それぞれ複数の小問を含んでいます。

2. 解き方の手順

各問題ごとに具体的な解き方を説明します。

1. (1) $(x-15)(x+6)$

分配法則を用いて展開します。
x(x+6)15(x+6)=x2+6x15x90=x29x90x(x+6) - 15(x+6) = x^2 + 6x - 15x - 90 = x^2 - 9x - 90
(2) (x+9y)(x7y)(x+9y)(x-7y)
分配法則を用いて展開します。
x(x7y)+9y(x7y)=x27xy+9xy63y2=x2+2xy63y2x(x-7y) + 9y(x-7y) = x^2 - 7xy + 9xy - 63y^2 = x^2 + 2xy - 63y^2
(3) (x0.3)(x0.8)(x-0.3)(x-0.8)
分配法則を用いて展開します。
x20.8x0.3x+0.24=x21.1x+0.24x^2 - 0.8x - 0.3x + 0.24 = x^2 - 1.1x + 0.24
(4) (0.3a0.5b)2(0.3a-0.5b)^2
二乗の公式 (AB)2=A22AB+B2(A-B)^2 = A^2 - 2AB + B^2 を用います。
(0.3a)22(0.3a)(0.5b)+(0.5b)2=0.09a20.3ab+0.25b2(0.3a)^2 - 2(0.3a)(0.5b) + (0.5b)^2 = 0.09a^2 - 0.3ab + 0.25b^2
(5) (8y+3x)(3x8y)(8y+3x)(3x-8y)
(3x+8y)(3x8y)(3x + 8y)(3x - 8y)と書き換え、和と差の積 A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A+B)(A-B) の公式を利用します。
(3x)2(8y)2=9x264y2(3x)^2 - (8y)^2 = 9x^2 - 64y^2
(6) (7a5b)(5b7a)(-7a-5b)(5b-7a)
(7a5b)(7a+5b)=(5b7a)(5b7a)=(7a5b)(7a+5b)(-7a-5b)(-7a+5b) = (-5b-7a)(5b-7a) = (-7a-5b)(-7a+5b) と書き換え、和と差の積 A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A+B)(A-B) の公式を利用します。
(7a)2(5b)2=49a225b2(-7a)^2 - (5b)^2 = 49a^2 - 25b^2
(7) (ab+5)2(ab+5)^2
二乗の公式 (A+B)2=A2+2AB+B2(A+B)^2 = A^2 + 2AB + B^2 を用います。
(ab)2+2(ab)(5)+52=a2b2+10ab+25(ab)^2 + 2(ab)(5) + 5^2 = a^2b^2 + 10ab + 25
(8) (xy+9)(xy9)(xy+9)(xy-9)
和と差の積 A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A+B)(A-B) の公式を利用します。
(xy)292=x2y281(xy)^2 - 9^2 = x^2y^2 - 81
(9) (13x12y)2(\frac{1}{3}x-\frac{1}{2}y)^2
二乗の公式 (AB)2=A22AB+B2(A-B)^2 = A^2 - 2AB + B^2 を用います。
(13x)22(13x)(12y)+(12y)2=19x213xy+14y2(\frac{1}{3}x)^2 - 2(\frac{1}{3}x)(\frac{1}{2}y) + (\frac{1}{2}y)^2 = \frac{1}{9}x^2 - \frac{1}{3}xy + \frac{1}{4}y^2

2. (1) $(-5a-3b)^2$

二乗の公式 (A+B)2=A2+2AB+B2(A+B)^2 = A^2 + 2AB + B^2 を用います。( 5a3b=(5a+3b)-5a-3b = -(5a+3b) で二乗すると符号は変わらないので。)
(5a)2+2(5a)(3b)+(3b)2=25a2+30ab+9b2(-5a)^2 + 2(-5a)(-3b) + (-3b)^2 = 25a^2 + 30ab + 9b^2
(2) (4x3y)2-(4x-3y)^2
二乗の公式 (AB)2=A22AB+B2(A-B)^2 = A^2 - 2AB + B^2 を用います。
((4x)22(4x)(3y)+(3y)2)=(16x224xy+9y2)=16x2+24xy9y2-( (4x)^2 - 2(4x)(3y) + (3y)^2 ) = -(16x^2 - 24xy + 9y^2) = -16x^2 + 24xy - 9y^2
(3) (x+6)(x2)(-x+6)(-x-2)
分配法則を用いて展開します。
(x)(x2)+6(x2)=x2+2x6x12=x24x12(-x)(-x-2) + 6(-x-2) = x^2 + 2x - 6x - 12 = x^2 - 4x - 12
(4) (3x+5)(3x7)(3x+5)(3x-7)
分配法則を用いて展開します。
3x(3x7)+5(3x7)=9x221x+15x35=9x26x353x(3x-7) + 5(3x-7) = 9x^2 - 21x + 15x - 35 = 9x^2 - 6x - 35
(5) (5a9)(5a8)(5a-9)(5a-8)
分配法則を用いて展開します。
5a(5a8)9(5a8)=25a240a45a+72=25a285a+725a(5a-8) - 9(5a-8) = 25a^2 - 40a - 45a + 72 = 25a^2 - 85a + 72
(6) (6x+5)(6x1)(-6x+5)(-6x-1)
分配法則を用いて展開します。
(6x)(6x1)+5(6x1)=36x2+6x30x5=36x224x5(-6x)(-6x-1) + 5(-6x-1) = 36x^2 + 6x - 30x - 5 = 36x^2 - 24x - 5

3. (1) $(2a+3b)^2 - (2a+b)(2a-b)$

二乗の公式と和と差の積を利用します。
(4a2+12ab+9b2)(4a2b2)=4a2+12ab+9b24a2+b2=12ab+10b2(4a^2 + 12ab + 9b^2) - (4a^2 - b^2) = 4a^2 + 12ab + 9b^2 - 4a^2 + b^2 = 12ab + 10b^2
(2) (x+5)(x+2)(x1)(x3)(x+5)(x+2) - (x-1)(x-3)
分配法則を用いて展開します。
(x2+7x+10)(x24x+3)=x2+7x+10x2+4x3=11x+7(x^2 + 7x + 10) - (x^2 - 4x + 3) = x^2 + 7x + 10 - x^2 + 4x - 3 = 11x + 7
(3) (x+1)(x+2)(x3)(x4)(x+1)(x+2) - (x-3)(x-4)
分配法則を用いて展開します。
(x2+3x+2)(x27x+12)=x2+3x+2x2+7x12=10x10(x^2 + 3x + 2) - (x^2 - 7x + 12) = x^2 + 3x + 2 - x^2 + 7x - 12 = 10x - 10
(4) 2(x5)(x+5)(x3)22(x-5)(x+5) - (x-3)^2
和と差の積と二乗の公式を利用します。
2(x225)(x26x+9)=2x250x2+6x9=x2+6x592(x^2 - 25) - (x^2 - 6x + 9) = 2x^2 - 50 - x^2 + 6x - 9 = x^2 + 6x - 59
(5) (a+7)23(a1)(a2)(a+7)^2 - 3(a-1)(a-2)
二乗の公式と分配法則を利用します。
(a2+14a+49)3(a23a+2)=a2+14a+493a2+9a6=2a2+23a+43(a^2 + 14a + 49) - 3(a^2 - 3a + 2) = a^2 + 14a + 49 - 3a^2 + 9a - 6 = -2a^2 + 23a + 43
(6) (x8)(x+8)2(x+5)(x5)(x-8)(x+8) - 2(x+5)(x-5)
和と差の積を利用します。
(x264)2(x225)=x2642x2+50=x214(x^2 - 64) - 2(x^2 - 25) = x^2 - 64 - 2x^2 + 50 = -x^2 - 14

4. (1) $(-a+5b-6)^2$

((a)+(5b6))2=(a)2+2(a)(5b6)+(5b6)2=a210ab+12a+25b260b+36((-a) + (5b-6))^2 = (-a)^2 + 2(-a)(5b-6) + (5b-6)^2 = a^2 -10ab+12a + 25b^2-60b+36
(2) (x+7y+2)(x+7y10)(x+7y+2)(x+7y-10)
A=x+7yA = x + 7yとおくと、(A+2)(A10)=A28A20(A+2)(A-10) = A^2 -8A -20
(x+7y)28(x+7y)20=x2+14xy+49y28x56y20(x+7y)^2 -8(x+7y) - 20 = x^2+14xy+49y^2-8x-56y -20
(3) (a+b+c)(cba)(a+b+c)(c-b-a)
(a+b+c)((a+b)+c)=(a+b)2+c2=c2(a2+2ab+b2)=c2a22abb2(a+b+c)(-(a+b)+c)=-(a+b)^2+c^2=c^2-(a^2+2ab+b^2)=c^2-a^2-2ab-b^2
(4) (2a5b3c)(2a+5b3c)(2a-5b-3c)(2a+5b-3c)
A=2a3cA = 2a-3cとおくと、(A5b)(A+5b)=A2(5b)2(A-5b)(A+5b) = A^2-(5b)^2
(2a3c)225b2=4a212ac+9c225b2(2a-3c)^2-25b^2=4a^2-12ac+9c^2-25b^2
(5) (ab+12)(a+b+12)(a-b+12)(a+b+12)
A=a+12A = a+12とおくと、(Ab)(A+b)=A2b2(A-b)(A+b) = A^2-b^2
(a+12)2b2=a2+24a+144b2(a+12)^2-b^2 = a^2+24a+144-b^2
(6) (3x5y+7)2(3x-5y+7)^2
((3x5y)+7)2=(3x5y)2+2(3x5y)(7)+49=9x230xy+25y2+42x70y+49((3x-5y)+7)^2=(3x-5y)^2+2(3x-5y)(7)+49 = 9x^2-30xy+25y^2+42x-70y+49

3. 最終的な答え

1. (1) $x^2 - 9x - 90$

(2) x2+2xy63y2x^2 + 2xy - 63y^2
(3) x21.1x+0.24x^2 - 1.1x + 0.24
(4) 0.09a20.3ab+0.25b20.09a^2 - 0.3ab + 0.25b^2
(5) 9x264y29x^2 - 64y^2
(6) 49a225b249a^2 - 25b^2
(7) a2b2+10ab+25a^2b^2 + 10ab + 25
(8) x2y281x^2y^2 - 81
(9) 19x213xy+14y2\frac{1}{9}x^2 - \frac{1}{3}xy + \frac{1}{4}y^2

2. (1) $25a^2 + 30ab + 9b^2$

(2) 16x2+24xy9y2-16x^2 + 24xy - 9y^2
(3) x24x12x^2 - 4x - 12
(4) 9x26x359x^2 - 6x - 35
(5) 25a285a+7225a^2 - 85a + 72
(6) 36x224x536x^2 - 24x - 5

3. (1) $12ab + 10b^2$

(2) 11x+711x + 7
(3) 10x1010x - 10
(4) x2+6x59x^2 + 6x - 59
(5) 2a2+23a+43-2a^2 + 23a + 43
(6) x214-x^2 - 14

4. (1) $a^2 -10ab+12a + 25b^2-60b+36$

(2) x2+14xy+49y28x56y20x^2+14xy+49y^2-8x-56y -20
(3) c2a22abb2c^2-a^2-2ab-b^2
(4) 4a212ac+9c225b24a^2-12ac+9c^2-25b^2
(5) a2+24a+144b2a^2+24a+144-b^2
(6) 9x230xy+25y2+42x70y+499x^2-30xy+25y^2+42x-70y+49

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