与えられた式 $(x^2 - 3xy - 2y^2)(x^2 + 3xy + 2y^2)$ を展開し、簡略化します。

代数学式の展開因数分解多項式
2025/5/6

1. 問題の内容

与えられた式 (x23xy2y2)(x2+3xy+2y2)(x^2 - 3xy - 2y^2)(x^2 + 3xy + 2y^2) を展開し、簡略化します。

2. 解き方の手順

まず、A=x22y2A = x^2 - 2y^2 と置換します。すると、与えられた式は (A3xy)(A+3xy)(A - 3xy)(A + 3xy) となります。
これは (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b) = a^2 - b^2 の形なので、以下のように展開できます。
(A3xy)(A+3xy)=A2(3xy)2(A - 3xy)(A + 3xy) = A^2 - (3xy)^2
=A29x2y2= A^2 - 9x^2y^2
ここで、A=x22y2A = x^2 - 2y^2 を代入します。
(x22y2)29x2y2=(x44x2y2+4y4)9x2y2(x^2 - 2y^2)^2 - 9x^2y^2 = (x^4 - 4x^2y^2 + 4y^4) - 9x^2y^2
=x44x2y2+4y49x2y2= x^4 - 4x^2y^2 + 4y^4 - 9x^2y^2
=x413x2y2+4y4= x^4 - 13x^2y^2 + 4y^4

3. 最終的な答え

x413x2y2+4y4x^4 - 13x^2y^2 + 4y^4