与えられた数式を展開する問題です。具体的には、12番の(1), (2), (3), (4), (5)、13番の(1)、14番の(1)の問題を解きます。

代数学展開多項式公式
2025/5/6

1. 問題の内容

与えられた数式を展開する問題です。具体的には、12番の(1), (2), (3), (4), (5)、13番の(1)、14番の(1)の問題を解きます。

2. 解き方の手順

各問題について、以下の手順で展開を行います。
12 (1): (3x5y)(5y+3x)(3x - 5y)(5y + 3x)
* (3x5y)(3x+5y)(3x - 5y)(3x + 5y) と変形します。
* 和と差の積の公式 (ab)(a+b)=a2b2(a - b)(a + b) = a^2 - b^2 を適用します。
* (3x)2(5y)2(3x)^2 - (5y)^2
* 9x225y29x^2 - 25y^2
12 (2): (2x+3y)2(-2x + 3y)^2
* (a+b)2=a2+2ab+b2(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2の公式を適用します。
* (2x)2+2(2x)(3y)+(3y)2(-2x)^2 + 2(-2x)(3y) + (3y)^2
* 4x212xy+9y24x^2 - 12xy + 9y^2
12 (3): (x+3)(x+4)(x + 3)(x + 4)
* 展開の公式 (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x + a)(x + b) = x^2 + (a + b)x + ab を適用します。
* x2+(3+4)x+34x^2 + (3 + 4)x + 3 \cdot 4
* x2+7x+12x^2 + 7x + 12
12 (4): (x4y)(x2y)(x - 4y)(x - 2y)
* 展開の公式 (x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab(x + a)(x + b) = x^2 + (a + b)x + ab を適用します。
* x2+(4y2y)x+(4y)(2y)x^2 + (-4y - 2y)x + (-4y)(-2y)
* x26xy+8y2x^2 - 6xy + 8y^2
12 (5): (2x+3a)(x4a)(2x + 3a)(x - 4a)
* 分配法則を用いて展開します。
* 2x(x4a)+3a(x4a)2x(x - 4a) + 3a(x - 4a)
* 2x28ax+3ax12a22x^2 - 8ax + 3ax - 12a^2
* 2x25ax12a22x^2 - 5ax - 12a^2
13 (1): (ab+c)2(a - b + c)^2
* (ab+c)2=((ab)+c)2(a - b + c)^2 = ((a - b) + c)^2と変形します。
* (A+c)2=A2+2Ac+c2(A + c)^2 = A^2 + 2Ac + c^2 とします。ただし、A=abA = a - b
* (ab)2+2(ab)c+c2(a - b)^2 + 2(a - b)c + c^2
* (a22ab+b2)+(2ac2bc)+c2(a^2 - 2ab + b^2) + (2ac - 2bc) + c^2
* a2+b2+c22ab+2ac2bca^2 + b^2 + c^2 - 2ab + 2ac - 2bc
14 (1): (2a+b)2(2ab)2(2a + b)^2(2a - b)^2
* (2a+b)2(2ab)2=((2a+b)(2ab))2(2a + b)^2(2a - b)^2 = ((2a + b)(2a - b))^2と変形します。
* (2a+b)(2ab)=(2a)2b2=4a2b2(2a + b)(2a - b) = (2a)^2 - b^2 = 4a^2 - b^2
* (4a2b2)2(4a^2 - b^2)^2
* (4a2)22(4a2)(b2)+(b2)2(4a^2)^2 - 2(4a^2)(b^2) + (b^2)^2
* 16a48a2b2+b416a^4 - 8a^2b^2 + b^4

3. 最終的な答え

12 (1): 9x225y29x^2 - 25y^2
12 (2): 4x212xy+9y24x^2 - 12xy + 9y^2
12 (3): x2+7x+12x^2 + 7x + 12
12 (4): x26xy+8y2x^2 - 6xy + 8y^2
12 (5): 2x25ax12a22x^2 - 5ax - 12a^2
13 (1): a2+b2+c22ab+2ac2bca^2 + b^2 + c^2 - 2ab + 2ac - 2bc
14 (1): 16a48a2b2+b416a^4 - 8a^2b^2 + b^4

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