与えられた4つの式を展開する問題です。 (1) $(x+2)(x^2 - 2x + 4)$ (2) $(2x+3y)(4x^2 - 6xy + 9y^2)$ (3) $(x-1)(x^2 + x + 1)$ (4) $(2x-y)(4x^2 + 2xy + y^2)$

代数学式の展開因数分解の公式立方和立方差
2025/5/19

1. 問題の内容

与えられた4つの式を展開する問題です。
(1) (x+2)(x22x+4)(x+2)(x^2 - 2x + 4)
(2) (2x+3y)(4x26xy+9y2)(2x+3y)(4x^2 - 6xy + 9y^2)
(3) (x1)(x2+x+1)(x-1)(x^2 + x + 1)
(4) (2xy)(4x2+2xy+y2)(2x-y)(4x^2 + 2xy + y^2)

2. 解き方の手順

(1) (x+2)(x22x+4)(x+2)(x^2 - 2x + 4)
この式は、a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2) の公式を利用できる形です。
a=xa = x, b=2b = 2 とすると、x3+23x^3 + 2^3 になります。
x3+23=x3+8x^3 + 2^3 = x^3 + 8
(2) (2x+3y)(4x26xy+9y2)(2x+3y)(4x^2 - 6xy + 9y^2)
この式も、a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)a^3 + b^3 = (a+b)(a^2 - ab + b^2) の公式を利用できる形です。
a=2xa = 2x, b=3yb = 3y とすると、(2x)3+(3y)3(2x)^3 + (3y)^3 になります。
(2x)3+(3y)3=8x3+27y3(2x)^3 + (3y)^3 = 8x^3 + 27y^3
(3) (x1)(x2+x+1)(x-1)(x^2 + x + 1)
この式は、a3b3=(ab)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2) の公式を利用できる形です。
a=xa = x, b=1b = 1 とすると、x313x^3 - 1^3 になります。
x313=x31x^3 - 1^3 = x^3 - 1
(4) (2xy)(4x2+2xy+y2)(2x-y)(4x^2 + 2xy + y^2)
この式も、a3b3=(ab)(a2+ab+b2)a^3 - b^3 = (a-b)(a^2 + ab + b^2) の公式を利用できる形です。
a=2xa = 2x, b=yb = y とすると、(2x)3y3(2x)^3 - y^3 になります。
(2x)3y3=8x3y3(2x)^3 - y^3 = 8x^3 - y^3

3. 最終的な答え

(1) x3+8x^3 + 8
(2) 8x3+27y38x^3 + 27y^3
(3) x31x^3 - 1
(4) 8x3y38x^3 - y^3

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