与えられた式 $(a-b)^2 (a+b)^2 (a^2+b^2)^2$ を展開し、整理せよ。

代数学展開因数分解式の整理多項式
2025/5/15

1. 問題の内容

与えられた式 (ab)2(a+b)2(a2+b2)2(a-b)^2 (a+b)^2 (a^2+b^2)^2 を展開し、整理せよ。

2. 解き方の手順

まず、(ab)2(a+b)2(a-b)^2 (a+b)^2 の部分を計算します。
これは、(ab)(a+b)=a2b2(a-b)(a+b) = a^2 - b^2 であることを利用します。
(ab)2(a+b)2=[(ab)(a+b)]2=(a2b2)2(a-b)^2 (a+b)^2 = [(a-b)(a+b)]^2 = (a^2 - b^2)^2
したがって、与えられた式は (a2b2)2(a2+b2)2(a^2 - b^2)^2 (a^2 + b^2)^2 となります。
次に、この式を計算します。
(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
したがって、(a2b2)2(a2+b2)2=[(a2b2)(a2+b2)]2=(a4b4)2(a^2 - b^2)^2 (a^2 + b^2)^2 = [(a^2 - b^2)(a^2 + b^2)]^2 = (a^4 - b^4)^2 となります。
最後に、(a4b4)2(a^4 - b^4)^2 を展開します。
(a4b4)2=(a4)22(a4)(b4)+(b4)2=a82a4b4+b8(a^4 - b^4)^2 = (a^4)^2 - 2(a^4)(b^4) + (b^4)^2 = a^8 - 2a^4b^4 + b^8

3. 最終的な答え

a82a4b4+b8a^8 - 2a^4b^4 + b^8

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