問題23の(2)と問題24の(1)を展開する問題です。 問題23(2): $(x^2+4)(x+2)(x-2)$ を展開する。 問題24(1): $(2x+y)^2(2x-y)^2$ を展開する。

代数学展開多項式因数分解公式
2025/5/7

1. 問題の内容

問題23の(2)と問題24の(1)を展開する問題です。
問題23(2): (x2+4)(x+2)(x2)(x^2+4)(x+2)(x-2) を展開する。
問題24(1): (2x+y)2(2xy)2(2x+y)^2(2x-y)^2 を展開する。

2. 解き方の手順

問題23(2):
まず、(x+2)(x2)(x+2)(x-2) を展開します。これは和と差の積の公式 (a+b)(ab)=a2b2 (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を使います。
(x+2)(x2)=x222=x24(x+2)(x-2) = x^2 - 2^2 = x^2 - 4
次に、(x2+4)(x24)(x^2+4)(x^2-4) を展開します。これも和と差の積の公式を使います。
(x2+4)(x24)=(x2)242=x416(x^2+4)(x^2-4) = (x^2)^2 - 4^2 = x^4 - 16
問題24(1):
まず、(2x+y)(2xy)(2x+y)(2x-y) を計算します。これも和と差の積の公式を使います。
(2x+y)(2xy)=(2x)2y2=4x2y2(2x+y)(2x-y) = (2x)^2 - y^2 = 4x^2 - y^2
すると、与えられた式は ((2x+y)(2xy))2 ( (2x+y)(2x-y) )^2 と書き直せます。
よって、(2x+y)2(2xy)2=((2x+y)(2xy))2=(4x2y2)2(2x+y)^2(2x-y)^2 = ((2x+y)(2x-y))^2 = (4x^2 - y^2)^2
(4x2y2)2(4x^2 - y^2)^2 を展開します。これは (ab)2=a22ab+b2 (a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 の公式を使います。
(4x2y2)2=(4x2)22(4x2)(y2)+(y2)2=16x48x2y2+y4(4x^2 - y^2)^2 = (4x^2)^2 - 2(4x^2)(y^2) + (y^2)^2 = 16x^4 - 8x^2y^2 + y^4

3. 最終的な答え

問題23(2): x416x^4 - 16
問題24(1): 16x48x2y2+y416x^4 - 8x^2y^2 + y^4