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

代数学式の展開因数分解式の簡略化
2025/5/27

1. 問題の内容

与えられた式 (xy)2+2y2x(x-y)^2 + 2y - 2x を展開し、簡略化する。

2. 解き方の手順

まず、(xy)2(x-y)^2 を展開します。
(xy)2=(xy)(xy)=x2xyyx+y2=x22xy+y2(x-y)^2 = (x-y)(x-y) = x^2 -xy -yx + y^2 = x^2 - 2xy + y^2
次に、展開した式と残りの項を合わせて、全体を整理します。
(xy)2+2y2x=x22xy+y2+2y2x(x-y)^2 + 2y - 2x = x^2 - 2xy + y^2 + 2y - 2x
さらに項の順番を入れ替えると、
x22x+y2+2y2xyx^2 - 2x + y^2 + 2y - 2xy
この式をさらに簡略化できるか検討します。ここでは、x22xx^2 - 2xy2+2yy^2 + 2y の部分に着目します。これらの項は平方完成させることで、x22x+11=(x1)21x^2 - 2x + 1 - 1 = (x-1)^2 -1 および y2+2y+11=(y+1)21y^2 + 2y + 1 - 1 = (y+1)^2 - 1 と変形できますが、xyxy の項があるため、全体を綺麗にまとめることは難しいです。
ただし、元の式を以下のように変形することで、因数分解が可能です。
(xy)22(xy)=(xy)((xy)2)=(xy)(xy2)(x-y)^2 - 2(x-y) = (x-y)((x-y) - 2) = (x-y)(x-y-2)
そして、(xy)2+2y2x=(xy)22(xy)(x-y)^2 + 2y - 2x = (x-y)^2 - 2(x-y) なので、
(xy)(xy2)(x-y)(x-y-2)

3. 最終的な答え

(xy)(xy2)(x-y)(x-y-2)

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