与えられた2つの式をそれぞれ展開し、整理する問題です。 (1) $(x-2)^2 + (x+4)(x+1)$ (2) $2(x+1)(x-1) - (x-3)(x+2)$

代数学展開式の整理二次式
2025/5/13

1. 問題の内容

与えられた2つの式をそれぞれ展開し、整理する問題です。
(1) (x2)2+(x+4)(x+1)(x-2)^2 + (x+4)(x+1)
(2) 2(x+1)(x1)(x3)(x+2)2(x+1)(x-1) - (x-3)(x+2)

2. 解き方の手順

(1)
まず、(x2)2(x-2)^2 を展開します。
(x2)2=(x2)(x2)=x22x2x+4=x24x+4(x-2)^2 = (x-2)(x-2) = x^2 - 2x - 2x + 4 = x^2 - 4x + 4
次に、(x+4)(x+1)(x+4)(x+1) を展開します。
(x+4)(x+1)=x2+x+4x+4=x2+5x+4(x+4)(x+1) = x^2 + x + 4x + 4 = x^2 + 5x + 4
したがって、
(x2)2+(x+4)(x+1)=(x24x+4)+(x2+5x+4)=x24x+4+x2+5x+4=2x2+x+8(x-2)^2 + (x+4)(x+1) = (x^2 - 4x + 4) + (x^2 + 5x + 4) = x^2 - 4x + 4 + x^2 + 5x + 4 = 2x^2 + x + 8
(2)
まず、(x+1)(x1)(x+1)(x-1) を展開します。これは和と差の積の公式 a2b2=(a+b)(ab)a^2 - b^2 = (a+b)(a-b) を用いることができます。
(x+1)(x1)=x21(x+1)(x-1) = x^2 - 1
したがって、2(x+1)(x1)=2(x21)=2x222(x+1)(x-1) = 2(x^2 - 1) = 2x^2 - 2
次に、(x3)(x+2)(x-3)(x+2) を展開します。
(x3)(x+2)=x2+2x3x6=x2x6(x-3)(x+2) = x^2 + 2x - 3x - 6 = x^2 - x - 6
したがって、
2(x+1)(x1)(x3)(x+2)=(2x22)(x2x6)=2x22x2+x+6=x2+x+42(x+1)(x-1) - (x-3)(x+2) = (2x^2 - 2) - (x^2 - x - 6) = 2x^2 - 2 - x^2 + x + 6 = x^2 + x + 4

3. 最終的な答え

(1) 2x2+x+82x^2 + x + 8
(2) x2+x+4x^2 + x + 4