与えられた式 $(x+y-z)(x-y+z)$ を展開しなさい。

代数学展開因数分解式の計算
2025/5/18

1. 問題の内容

与えられた式 (x+yz)(xy+z)(x+y-z)(x-y+z) を展開しなさい。

2. 解き方の手順

まず、x+yzx+y-zxy+zx-y+z を展開します。
式を整理するために、A=yzA = y-z とおくと、与えられた式は (x+A)(xA)(x+A)(x-A) と書けます。これは和と差の積の公式 (a+b)(ab)=a2b2 (a+b)(a-b) = a^2 - b^2 を利用できます。
(x+A)(xA)=x2A2(x+A)(x-A) = x^2 - A^2
ここで、A=yzA = y-z なので、A2=(yz)2A^2 = (y-z)^2 を計算します。
(yz)2=y22yz+z2(y-z)^2 = y^2 - 2yz + z^2
したがって、
x2A2=x2(y22yz+z2)x^2 - A^2 = x^2 - (y^2 - 2yz + z^2)
最後に、括弧を外して整理します。
x2(y22yz+z2)=x2y2+2yzz2x^2 - (y^2 - 2yz + z^2) = x^2 - y^2 + 2yz - z^2

3. 最終的な答え

x2y2z2+2yzx^2 - y^2 - z^2 + 2yz

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