与えられた4つの式を展開する問題です。 (1) $(x+2)(x^2-2x+4)$ (2) $(2p-q)(4p^2+2pq+q^2)$ (3) $(2x+1)^3$ (4) $(3x-2y)^3$

代数学式の展開因数分解多項式公式
2025/5/7

1. 問題の内容

与えられた4つの式を展開する問題です。
(1) (x+2)(x22x+4)(x+2)(x^2-2x+4)
(2) (2pq)(4p2+2pq+q2)(2p-q)(4p^2+2pq+q^2)
(3) (2x+1)3(2x+1)^3
(4) (3x2y)3(3x-2y)^3

2. 解き方の手順

(1) A3+B3=(A+B)(A2AB+B2)A^3 + B^3 = (A+B)(A^2-AB+B^2)の公式を利用します。この式にA=xA=x, B=2B=2を代入すると、(x+2)(x22x+4)=x3+23=x3+8(x+2)(x^2-2x+4) = x^3 + 2^3 = x^3 + 8となります。
(2) A3B3=(AB)(A2+AB+B2)A^3 - B^3 = (A-B)(A^2+AB+B^2)の公式を利用します。この式にA=2pA=2p, B=qB=qを代入すると、(2pq)(4p2+2pq+q2)=(2p)3q3=8p3q3(2p-q)(4p^2+2pq+q^2) = (2p)^3 - q^3 = 8p^3 - q^3となります。
(3) (A+B)3=A3+3A2B+3AB2+B3(A+B)^3 = A^3 + 3A^2B + 3AB^2 + B^3の公式を利用します。この式にA=2xA=2x, B=1B=1を代入すると、
(2x+1)3=(2x)3+3(2x)2(1)+3(2x)(1)2+(1)3=8x3+12x2+6x+1(2x+1)^3 = (2x)^3 + 3(2x)^2(1) + 3(2x)(1)^2 + (1)^3 = 8x^3 + 12x^2 + 6x + 1となります。
(4) (AB)3=A33A2B+3AB2B3(A-B)^3 = A^3 - 3A^2B + 3AB^2 - B^3の公式を利用します。この式にA=3xA=3x, B=2yB=2yを代入すると、
(3x2y)3=(3x)33(3x)2(2y)+3(3x)(2y)2(2y)3=27x354x2y+36xy28y3(3x-2y)^3 = (3x)^3 - 3(3x)^2(2y) + 3(3x)(2y)^2 - (2y)^3 = 27x^3 - 54x^2y + 36xy^2 - 8y^3となります。

3. 最終的な答え

(1) x3+8x^3 + 8
(2) 8p3q38p^3 - q^3
(3) 8x3+12x2+6x+18x^3 + 12x^2 + 6x + 1
(4) 27x354x2y+36xy28y327x^3 - 54x^2y + 36xy^2 - 8y^3

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