与えられた式 $x^3 + \frac{1}{x^3}$ を計算する問題です。ただし、$x$ の値に関する情報が不足しているため、式を簡単に変形することに焦点を当てます。

代数学式の変形因数分解展開
2025/5/14

1. 問題の内容

与えられた式 x3+1x3x^3 + \frac{1}{x^3} を計算する問題です。ただし、xx の値に関する情報が不足しているため、式を簡単に変形することに焦点を当てます。

2. 解き方の手順

x3+1x3x^3 + \frac{1}{x^3} を変形するために、和の3乗の公式を利用します。公式は以下の通りです。
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3(a + b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3
これを a=xa = xb=1xb = \frac{1}{x} として適用すると、以下のようになります。
(x+1x)3=x3+3x2(1x)+3x(1x)2+(1x)3(x + \frac{1}{x})^3 = x^3 + 3x^2(\frac{1}{x}) + 3x(\frac{1}{x})^2 + (\frac{1}{x})^3
(x+1x)3=x3+3x+3x+1x3(x + \frac{1}{x})^3 = x^3 + 3x + \frac{3}{x} + \frac{1}{x^3}
ここで、x3+1x3x^3 + \frac{1}{x^3} を式から取り出すと、以下のようになります。
x3+1x3=(x+1x)33x3xx^3 + \frac{1}{x^3} = (x + \frac{1}{x})^3 - 3x - \frac{3}{x}
さらに、右辺の後半部分を整理します。
x3+1x3=(x+1x)33(x+1x)x^3 + \frac{1}{x^3} = (x + \frac{1}{x})^3 - 3(x + \frac{1}{x})

3. 最終的な答え

x3+1x3=(x+1x)33(x+1x)x^3 + \frac{1}{x^3} = (x + \frac{1}{x})^3 - 3(x + \frac{1}{x})

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