問題は以下の通りです。 (1) $(x-3)^2(x+3)^2$ を展開せよ。 (2) $(x+y+6z)(x+y-6z)$ を展開せよ。 (3) $2x^2+7x+3$ を因数分解せよ。 (4) $(x-y)^2+4(x-y)-12$ を因数分解せよ。 (5) $x^2+(5y+5)x+6y^2+13y+6$ を因数分解せよ。

代数学展開因数分解多項式
2025/5/12
はい、承知いたしました。画像の問題を解きます。

1. 問題の内容

問題は以下の通りです。
(1) (x3)2(x+3)2(x-3)^2(x+3)^2 を展開せよ。
(2) (x+y+6z)(x+y6z)(x+y+6z)(x+y-6z) を展開せよ。
(3) 2x2+7x+32x^2+7x+3 を因数分解せよ。
(4) (xy)2+4(xy)12(x-y)^2+4(x-y)-12 を因数分解せよ。
(5) x2+(5y+5)x+6y2+13y+6x^2+(5y+5)x+6y^2+13y+6 を因数分解せよ。

2. 解き方の手順

(1) (x3)2(x+3)2(x-3)^2(x+3)^2 の展開
まず、(x3)(x+3)(x-3)(x+3)を計算します。これは和と差の積の公式より x29x^2 - 9 となります。
したがって、(x3)2(x+3)2=((x3)(x+3))2=(x29)2(x-3)^2(x+3)^2 = ((x-3)(x+3))^2 = (x^2-9)^2
(x29)2=(x2)22(x2)(9)+92=x418x2+81(x^2-9)^2 = (x^2)^2 - 2(x^2)(9) + 9^2 = x^4 - 18x^2 + 81
(2) (x+y+6z)(x+y6z)(x+y+6z)(x+y-6z) の展開
x+y=Ax+y = A とおくと、(A+6z)(A6z)(A+6z)(A-6z) となります。これは和と差の積なので、 A2(6z)2A^2 - (6z)^2 となります。
A2(6z)2=(x+y)236z2=x2+2xy+y236z2A^2 - (6z)^2 = (x+y)^2 - 36z^2 = x^2 + 2xy + y^2 - 36z^2
(3) 2x2+7x+32x^2+7x+3 の因数分解
2x2+7x+3=(2x+1)(x+3)2x^2+7x+3 = (2x+1)(x+3)
(4) (xy)2+4(xy)12(x-y)^2+4(x-y)-12 の因数分解
xy=Ax-y = A とおくと、A2+4A12A^2+4A-12 となります。
A2+4A12=(A+6)(A2)A^2+4A-12 = (A+6)(A-2)
したがって、(xy)2+4(xy)12=(xy+6)(xy2)(x-y)^2+4(x-y)-12 = (x-y+6)(x-y-2)
(5) x2+(5y+5)x+6y2+13y+6x^2+(5y+5)x+6y^2+13y+6 の因数分解
まず、6y2+13y+66y^2+13y+6 を因数分解します。
6y2+13y+6=(2y+3)(3y+2)6y^2+13y+6 = (2y+3)(3y+2)
したがって、x2+(5y+5)x+6y2+13y+6=x2+(5y+5)x+(2y+3)(3y+2)=(x+2y+3)(x+3y+2)x^2+(5y+5)x+6y^2+13y+6 = x^2 + (5y+5)x + (2y+3)(3y+2) = (x+2y+3)(x+3y+2)

3. 最終的な答え

(1) x418x2+81x^4 - 18x^2 + 81
(2) x2+2xy+y236z2x^2 + 2xy + y^2 - 36z^2
(3) (2x+1)(x+3)(2x+1)(x+3)
(4) (xy+6)(xy2)(x-y+6)(x-y-2)
(5) (x+2y+3)(x+3y+2)(x+2y+3)(x+3y+2)

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