問題は、与えられた式 $(x+2)(x+3)(x-2)(x-3)$ を2通り以上の方法で展開する方法を説明することです。

代数学式の展開因数分解多項式
2025/5/23

1. 問題の内容

問題は、与えられた式 (x+2)(x+3)(x2)(x3)(x+2)(x+3)(x-2)(x-3) を2通り以上の方法で展開する方法を説明することです。

2. 解き方の手順

**方法1:順番に展開する**
まず、最初の2つの括弧を展開し、次に残りの2つの括弧を展開し、最後にそれらを掛け合わせる方法です。
(1) (x+2)(x+3)(x+2)(x+3) を展開します。
(x+2)(x+3)=x2+3x+2x+6=x2+5x+6(x+2)(x+3) = x^2 + 3x + 2x + 6 = x^2 + 5x + 6
(2) (x2)(x3)(x-2)(x-3) を展開します。
(x2)(x3)=x23x2x+6=x25x+6(x-2)(x-3) = x^2 - 3x - 2x + 6 = x^2 - 5x + 6
(3) (x2+5x+6)(x25x+6)(x^2 + 5x + 6)(x^2 - 5x + 6) を展開します。
\begin{align*} (x^2 + 5x + 6)(x^2 - 5x + 6) &= (x^2 + 6 + 5x)(x^2 + 6 - 5x) \\ &= (x^2 + 6)^2 - (5x)^2 \\ &= x^4 + 12x^2 + 36 - 25x^2 \\ &= x^4 - 13x^2 + 36 \end{align*}
**方法2:順番を入れ替えて展開する**
(x+2)(x2)(x+2)(x-2)(x+3)(x3)(x+3)(x-3) を先に展開し、その後でそれらを掛け合わせる方法です。
この方法は、因数分解の公式 A2B2=(A+B)(AB)A^2 - B^2 = (A+B)(A-B) を利用します。
(1) (x+2)(x2)(x+2)(x-2) を展開します。
(x+2)(x2)=x24(x+2)(x-2) = x^2 - 4
(2) (x+3)(x3)(x+3)(x-3) を展開します。
(x+3)(x3)=x29(x+3)(x-3) = x^2 - 9
(3) (x24)(x29)(x^2 - 4)(x^2 - 9) を展開します。
\begin{align*} (x^2 - 4)(x^2 - 9) &= x^4 - 9x^2 - 4x^2 + 36 \\ &= x^4 - 13x^2 + 36 \end{align*}

3. 最終的な答え

どちらの方法でも、最終的な答えは次のようになります。
x413x2+36x^4 - 13x^2 + 36

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