与えられた式 $(a-b)^3 + (b-c)^3 + (c-a)^3$ を計算する問題です。

代数学式の展開因数分解恒等式
2025/5/8

1. 問題の内容

与えられた式 (ab)3+(bc)3+(ca)3(a-b)^3 + (b-c)^3 + (c-a)^3 を計算する問題です。

2. 解き方の手順

まず、x=abx = a-b, y=bcy = b-c, z=caz = c-a と置きます。すると、x+y+z=(ab)+(bc)+(ca)=ab+bc+ca=0x+y+z = (a-b) + (b-c) + (c-a) = a - b + b - c + c - a = 0 となります。
ここで、x+y+z=0x+y+z = 0 のとき、x3+y3+z3=3xyzx^3 + y^3 + z^3 = 3xyz という恒等式を利用します。
この恒等式は、x3+y3+z33xyz=(x+y+z)(x2+y2+z2xyyzzx)x^3 + y^3 + z^3 - 3xyz = (x+y+z)(x^2+y^2+z^2-xy-yz-zx) から導かれます。
したがって、
(ab)3+(bc)3+(ca)3=x3+y3+z3=3xyz=3(ab)(bc)(ca)(a-b)^3 + (b-c)^3 + (c-a)^3 = x^3 + y^3 + z^3 = 3xyz = 3(a-b)(b-c)(c-a) となります。

3. 最終的な答え

3(ab)(bc)(ca)3(a-b)(b-c)(c-a)