与えられた式を計算し、簡単にする問題です。式は以下の通りです。 式1: $2(-ab)^2 + 3(-1)^n + a^n(-b)^n$ 式2: $(a+b+c)^2 - (a-b+c)^2 + (a+b-c)^2 - (a-b-c)^2$

代数学式の計算展開因数分解多項式
2025/4/30

1. 問題の内容

与えられた式を計算し、簡単にする問題です。式は以下の通りです。
式1: 2(ab)2+3(1)n+an(b)n2(-ab)^2 + 3(-1)^n + a^n(-b)^n
式2: (a+b+c)2(ab+c)2+(a+bc)2(abc)2(a+b+c)^2 - (a-b+c)^2 + (a+b-c)^2 - (a-b-c)^2

2. 解き方の手順

式1について:
ステップ1: 2(ab)22(-ab)^2 を計算します。
2(ab)2=2(a2b2)=2a2b22(-ab)^2 = 2(a^2b^2) = 2a^2b^2
ステップ2: an(b)na^n(-b)^n を計算します。
an(b)n=an(1)nbn=(1)nanbna^n(-b)^n = a^n(-1)^nb^n = (-1)^na^nb^n
ステップ3: 式1全体をまとめます。
2a2b2+3(1)n+(1)nanbn2a^2b^2 + 3(-1)^n + (-1)^na^nb^n
式2について:
ステップ1: (a+b+c)2(ab+c)2(a+b+c)^2 - (a-b+c)^2 を計算します。
(a+b+c)2(ab+c)2=((a+c)+b)2((a+c)b)2=(a+c)2+2(a+c)b+b2((a+c)22(a+c)b+b2)=4(a+c)b=4ab+4bc(a+b+c)^2 - (a-b+c)^2 = ((a+c)+b)^2 - ((a+c)-b)^2 = (a+c)^2 + 2(a+c)b + b^2 - ((a+c)^2 - 2(a+c)b + b^2) = 4(a+c)b = 4ab + 4bc
ステップ2: (a+bc)2(abc)2(a+b-c)^2 - (a-b-c)^2 を計算します。
(a+bc)2(abc)2=((ac)+b)2((ac)b)2=(ac)2+2(ac)b+b2((ac)22(ac)b+b2)=4(ac)b=4ab4bc(a+b-c)^2 - (a-b-c)^2 = ((a-c)+b)^2 - ((a-c)-b)^2 = (a-c)^2 + 2(a-c)b + b^2 - ((a-c)^2 - 2(a-c)b + b^2) = 4(a-c)b = 4ab - 4bc
ステップ3: 式2全体をまとめます。
(4ab+4bc)+(4ab4bc)=8ab(4ab + 4bc) + (4ab - 4bc) = 8ab

3. 最終的な答え

式1の答え: 2a2b2+3(1)n+(1)nanbn2a^2b^2 + 3(-1)^n + (-1)^na^nb^n
式2の答え: 8ab8ab

「代数学」の関連問題

昨日、庭に咲いていた赤バラと白バラの比は7:5でした。今日、赤バラが10個、白バラが5個咲いたので、咲いている赤バラと白バラの比は3:2になりました。今日咲いている赤バラと白バラの花の個数の合計を求め...

方程式文章問題連立方程式
2025/5/1

2次方程式 $x^2 - 2ax + 1 = 0$ が $0 < x < 3$ の範囲に異なる2つの実数解を持つような定数 $a$ の値の範囲を求める問題です。

二次方程式解の配置判別式不等式
2025/5/1

与えられた式 $\frac{\sqrt{5}+\sqrt{3}+\sqrt{2}}{\sqrt{5}+\sqrt{3}-\sqrt{2}}$ を簡約化する問題です。

式の簡約化分母の有理化平方根
2025/5/1

$a$ を定数とする。2つの2次方程式 $2x^2 - ax - (2a + 2) = 0$ と $x^2 - (a+2)x + (a+7) = 0$ が共通解を1つだけ持つとき、その共通解と $a$...

二次方程式共通解解の公式
2025/5/1

$x$ の方程式 $x^3 - (a+1)x + a = 0$ について、以下の問いに答えます。 (1) $a = -1$ および $a = 1$ のときの解をそれぞれ求めます。 (2) 異なる実数解...

三次方程式解の個数因数分解判別式
2025/5/1

(1) 全ての実数 $x$ に対して $ax^2 + (a+1)x + a < 0$ が成り立つような定数 $a$ の値の範囲を求める。 (2) 2次不等式 $ax^2 + 8x + b > 0$ の...

二次不等式判別式解と係数の関係
2025/5/1

問題は、$\mathbb{R}[x]_2$ の基が与えられたときに、例題6.1.2で定義された内積に関して、シュミットの直交化法を用いて正規直交化を行うことです。問題は (1) $\{1, x, x^...

直交化内積シュミットの直交化法多項式
2025/5/1

Table 1(貯蓄関数)から、貯蓄 $S$ を所得 $Y$ の一次関数として表す。

一次関数貯蓄関数線形モデル連立方程式
2025/5/1

複素数 $z_1, z_2, z_3, \dots$ が $z_1=1$ および $z_{n+1} = \frac{1}{2}(1+i)z_n + \frac{1}{2}$ ($n=1,2,3,\do...

複素数数列等比数列複素平面
2025/5/1

問題は多項式を因数分解することです。与えられた多項式は、$m^3 + 2x^2 - 4x - 8$ です。ただし、変数 $m$ と $x$ が混在しているのは不自然なので、$m$ を $x$ と解釈し...

因数分解多項式
2025/5/1