与えられた式 $(a+b-c-d)(a-b-c+d)$ を展開し、簡単にしてください。

代数学展開式変形多項式
2025/5/18

1. 問題の内容

与えられた式 (a+bcd)(abc+d)(a+b-c-d)(a-b-c+d) を展開し、簡単にしてください。

2. 解き方の手順

まず、式を整理します。
A=acA = a-c, B=bdB = b-d と置くと、与式は
(A+B)(AB)(A+B)(A-B)
となります。
これは、A2B2A^2 - B^2 の形であるので、
A2B2=(ac)2(bd)2A^2 - B^2 = (a-c)^2 - (b-d)^2
となります。
(ac)2=a22ac+c2(a-c)^2 = a^2 - 2ac + c^2
(bd)2=b22bd+d2(b-d)^2 = b^2 - 2bd + d^2
したがって、
(ac)2(bd)2=a22ac+c2(b22bd+d2)(a-c)^2 - (b-d)^2 = a^2 - 2ac + c^2 - (b^2 - 2bd + d^2)
=a22ac+c2b2+2bdd2= a^2 - 2ac + c^2 - b^2 + 2bd - d^2
=a2b2+c2d22ac+2bd= a^2 - b^2 + c^2 - d^2 - 2ac + 2bd
となります。

3. 最終的な答え

a2b2+c2d22ac+2bda^2 - b^2 + c^2 - d^2 - 2ac + 2bd

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