与えられた式 $(3a+b)^2 (3a-b)^2 (9a^2+b^2)^2$ を展開し、 $A a^8 - B a^4b^4 + b^8$ の形で表したときの $A$ と $B$ の値を求める問題です。

代数学展開因数分解多項式式の計算
2025/5/4

1. 問題の内容

与えられた式 (3a+b)2(3ab)2(9a2+b2)2(3a+b)^2 (3a-b)^2 (9a^2+b^2)^2 を展開し、 Aa8Ba4b4+b8A a^8 - B a^4b^4 + b^8 の形で表したときの AABB の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、(3a+b)2(3ab)2(3a+b)^2 (3a-b)^2 を計算します。
(3a+b)2(3ab)2=[(3a+b)(3ab)]2(3a+b)^2 (3a-b)^2 = [(3a+b)(3a-b)]^2
ここで、(3a+b)(3ab) (3a+b)(3a-b) は和と差の積の形なので、以下の公式が使えます。
(x+y)(xy)=x2y2(x+y)(x-y) = x^2 - y^2
したがって、(3a+b)(3ab)=(3a)2b2=9a2b2 (3a+b)(3a-b) = (3a)^2 - b^2 = 9a^2 - b^2  となります。
よって、
[(3a+b)(3ab)]2=(9a2b2)2[(3a+b)(3a-b)]^2 = (9a^2 - b^2)^2 となります。
次に、(9a2b2)2(9a2+b2)2 (9a^2 - b^2)^2 (9a^2+b^2)^2  を計算します。
(9a2b2)2(9a2+b2)2=[(9a2b2)(9a2+b2)]2 (9a^2 - b^2)^2 (9a^2+b^2)^2 = [(9a^2 - b^2)(9a^2+b^2)]^2
ここで、(9a2b2)(9a2+b2) (9a^2 - b^2)(9a^2+b^2) は和と差の積の形なので、同様の公式が使えます。
(9a2b2)(9a2+b2)=(9a2)2(b2)2=81a4b4 (9a^2 - b^2)(9a^2+b^2) = (9a^2)^2 - (b^2)^2 = 81a^4 - b^4  となります。
よって、
[(9a2b2)(9a2+b2)]2=(81a4b4)2 [(9a^2 - b^2)(9a^2+b^2)]^2 = (81a^4 - b^4)^2  となります。
(81a4b4)2 (81a^4 - b^4)^2  を展開します。
(81a4b4)2=(81a4)22(81a4)b4+(b4)2 (81a^4 - b^4)^2 = (81a^4)^2 - 2 (81a^4) b^4 + (b^4)^2
=6561a8162a4b4+b8 = 6561a^8 - 162a^4b^4 + b^8
したがって、6561a8162a4b4+b8 6561a^8 - 162a^4b^4 + b^8  は Aa8Ba4b4+b8 A a^8 - B a^4b^4 + b^8  の形なので、A=6561 A = 6561 , B=162 B = 162  となります。

3. 最終的な答え

オカキク = 6561
ケコサ = 162

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