問題は、$(a-b)^3 + (b-c)^3 + (c-a)^3$ を計算することです。

代数学式の展開因数分解恒等式多項式
2025/5/19

1. 問題の内容

問題は、(ab)3+(bc)3+(ca)3(a-b)^3 + (b-c)^3 + (c-a)^3 を計算することです。

2. 解き方の手順

x=abx = a-b, y=bcy = b-c, z=caz = c-a とおきます。
すると、x+y+z=(ab)+(bc)+(ca)=ab+bc+ca=0x+y+z = (a-b) + (b-c) + (c-a) = a-b+b-c+c-a = 0 となります。
もし x+y+z=0x+y+z = 0 ならば、x3+y3+z3=3xyzx^3+y^3+z^3 = 3xyz が成り立ちます。
(証明:x+y=zx+y = -z より、(x+y)3=(z)3(x+y)^3 = (-z)^3, つまり x3+3x2y+3xy2+y3=z3x^3+3x^2y+3xy^2+y^3 = -z^3。これを変形して x3+y3+z3=3x2y3xy2=3xy(x+y)=3xy(z)=3xyzx^3+y^3+z^3 = -3x^2y-3xy^2 = -3xy(x+y) = -3xy(-z) = 3xyz
したがって、
(ab)3+(bc)3+(ca)3=3(ab)(bc)(ca)(a-b)^3 + (b-c)^3 + (c-a)^3 = 3(a-b)(b-c)(c-a)

3. 最終的な答え

3(ab)(bc)(ca)3(a-b)(b-c)(c-a)

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