与えられた式 $(x+y-z)(x-y+z)$ を展開し、簡略化する問題です。

代数学展開因数分解多項式
2025/5/9

1. 問題の内容

与えられた式 (x+yz)(xy+z)(x+y-z)(x-y+z) を展開し、簡略化する問題です。

2. 解き方の手順

与えられた式を展開します。
(x+yz)(xy+z)=x(xy+z)+y(xy+z)z(xy+z)(x+y-z)(x-y+z) = x(x-y+z) + y(x-y+z) - z(x-y+z)
=x2xy+xz+yxy2+yzzx+zyz2= x^2 - xy + xz + yx - y^2 + yz - zx + zy - z^2
=x2xy+xz+xyy2+yzxz+yzz2= x^2 - xy + xz + xy - y^2 + yz - xz + yz - z^2
=x2y2z2+2yz= x^2 - y^2 - z^2 + 2yz
=x2(y2+z22yz)= x^2 - (y^2 + z^2 - 2yz)
=x2(yz)2= x^2 - (y-z)^2
これは差の二乗の形なので、次のように変形できます。
x2(yz)2=(x+(yz))(x(yz))x^2 - (y-z)^2 = (x + (y-z))(x - (y-z))
=(x+yz)(xy+z)= (x+y-z)(x-y+z)
別の解法として、式を以下のように変形することもできます。
(x+yz)(xy+z)=(x+(yz))(x(yz))(x+y-z)(x-y+z) = (x + (y-z))(x - (y-z))
ここで、A=(yz)A = (y-z) と置くと、
(x+A)(xA)=x2A2=x2(yz)2(x+A)(x-A) = x^2 - A^2 = x^2 - (y-z)^2
=x2(y22yz+z2)=x2y2+2yzz2= x^2 - (y^2 - 2yz + z^2) = x^2 - y^2 + 2yz - z^2
=x2y2z2+2yz= x^2 - y^2 - z^2 + 2yz

3. 最終的な答え

x2y2z2+2yzx^2 - y^2 - z^2 + 2yz
または、x2(yz)2x^2 - (y-z)^2

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