与えられた式 $(x-y)^2 (x+y)^2$ を展開し、簡略化する。

代数学式の展開因数分解多項式
2025/5/24

1. 問題の内容

与えられた式 (xy)2(x+y)2(x-y)^2 (x+y)^2 を展開し、簡略化する。

2. 解き方の手順

まず、A=xyA = x-yB=x+yB = x+yとおくと、与えられた式は A2B2=(AB)2A^2 B^2 = (AB)^2 となる。
したがって、(xy)(x+y)(x-y)(x+y) を計算し、その後で二乗すればよい。
(xy)(x+y)(x-y)(x+y) は、和と差の積の公式 (ab)(a+b)=a2b2 (a-b)(a+b) = a^2 - b^2 を用いると、x2y2x^2 - y^2 となる。
(xy)(x+y)=x2y2(x-y)(x+y) = x^2 - y^2
したがって、求める式は (x2y2)2(x^2 - y^2)^2 となる。
この式を展開すると、
(x2y2)2=(x2)22(x2)(y2)+(y2)2=x42x2y2+y4(x^2 - y^2)^2 = (x^2)^2 - 2(x^2)(y^2) + (y^2)^2 = x^4 - 2x^2y^2 + y^4 となる。

3. 最終的な答え

x42x2y2+y4x^4 - 2x^2y^2 + y^4

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