与えられた式 $(2x+y)^2 - (x+2y)^2$ を展開し、整理して簡単にします。

代数学展開式の整理因数分解多項式
2025/5/20

1. 問題の内容

与えられた式 (2x+y)2(x+2y)2(2x+y)^2 - (x+2y)^2 を展開し、整理して簡単にします。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの二乗を展開します。
(2x+y)2=(2x)2+2(2x)(y)+y2=4x2+4xy+y2(2x+y)^2 = (2x)^2 + 2(2x)(y) + y^2 = 4x^2 + 4xy + y^2
(x+2y)2=x2+2(x)(2y)+(2y)2=x2+4xy+4y2(x+2y)^2 = x^2 + 2(x)(2y) + (2y)^2 = x^2 + 4xy + 4y^2
次に、これらの式を元の式に代入します。
(2x+y)2(x+2y)2=(4x2+4xy+y2)(x2+4xy+4y2)(2x+y)^2 - (x+2y)^2 = (4x^2 + 4xy + y^2) - (x^2 + 4xy + 4y^2)
括弧を外し、同類項をまとめます。
4x2+4xy+y2x24xy4y2=(4x2x2)+(4xy4xy)+(y24y2)=3x2+03y2=3x23y24x^2 + 4xy + y^2 - x^2 - 4xy - 4y^2 = (4x^2 - x^2) + (4xy - 4xy) + (y^2 - 4y^2) = 3x^2 + 0 - 3y^2 = 3x^2 - 3y^2
最終的に、3x23y23x^2 - 3y^2 を因数分解すると、 3(x2y2)=3(x+y)(xy)3(x^2 - y^2) = 3(x+y)(x-y) となりますが、問題の指示に特に因数分解の指示はないため、3x23y23x^2 - 3y^2 を答えとします。

3. 最終的な答え

3x23y23x^2 - 3y^2

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