与えられた数学の問題は6つあります。それぞれを展開したり、因数分解したりして簡単にすることを求められています。以下、それぞれについて解説します。

代数学因数分解展開式の計算多項式
2025/5/15

1. 問題の内容

与えられた数学の問題は6つあります。それぞれを展開したり、因数分解したりして簡単にすることを求められています。以下、それぞれについて解説します。

2. 解き方の手順

(1) (x3)(x+3)(x-3)(x+3)
これは (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(x3)(x+3)=x232=x29(x-3)(x+3) = x^2 - 3^2 = x^2 - 9
(2) (a+2b)(a2b)(a+2b)(a-2b)
これも (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(a+2b)(a2b)=a2(2b)2=a24b2(a+2b)(a-2b) = a^2 - (2b)^2 = a^2 - 4b^2
(3) (3xy)(3x+y)(3x-y)(3x+y)
これも (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(3xy)(3x+y)=(3x)2y2=9x2y2(3x-y)(3x+y) = (3x)^2 - y^2 = 9x^2 - y^2
(4) (a2+4)(a+2)(a2)(a^2+4)(a+2)(a-2)
まず (a+2)(a2)(a+2)(a-2) を計算します。これは (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(a+2)(a2)=a222=a24(a+2)(a-2) = a^2 - 2^2 = a^2 - 4
次に (a2+4)(a24)(a^2+4)(a^2-4) を計算します。これも (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(a2+4)(a24)=(a2)242=a416(a^2+4)(a^2-4) = (a^2)^2 - 4^2 = a^4 - 16
(5) (ab)(a2+b2)(a+b)(a-b)(a^2+b^2)(a+b)
まず (ab)(a+b)(a-b)(a+b) を計算します。これは (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b) = a^2 - b^2
次に (a2b2)(a2+b2)(a^2-b^2)(a^2+b^2) を計算します。これも (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(a2b2)(a2+b2)=(a2)2(b2)2=a4b4(a^2-b^2)(a^2+b^2) = (a^2)^2 - (b^2)^2 = a^4 - b^4
(6) (2x+3y)(2x3y)(4x2+9y2)(2x+3y)(2x-3y)(4x^2+9y^2)
まず (2x+3y)(2x3y)(2x+3y)(2x-3y) を計算します。これは (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(2x+3y)(2x3y)=(2x)2(3y)2=4x29y2(2x+3y)(2x-3y) = (2x)^2 - (3y)^2 = 4x^2 - 9y^2
次に (4x29y2)(4x2+9y2)(4x^2-9y^2)(4x^2+9y^2) を計算します。これも (ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b)=a^2-b^2 の公式が使えます。
(4x29y2)(4x2+9y2)=(4x2)2(9y2)2=16x481y4(4x^2-9y^2)(4x^2+9y^2) = (4x^2)^2 - (9y^2)^2 = 16x^4 - 81y^4

3. 最終的な答え

(1) x29x^2 - 9
(2) a24b2a^2 - 4b^2
(3) 9x2y29x^2 - y^2
(4) a416a^4 - 16
(5) a4b4a^4 - b^4
(6) 16x481y416x^4 - 81y^4

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