与えられた数式に関する以下の問題を解く。 (1) 単項式 $\frac{2}{7}x^3y$ の係数、次数と、$x$ に着目したときの係数、次数を求める。 (2) $4x^2 - 5 - 3x + ax + a^2 + ax^2$ を $x$ に着目して降べきの順に整理する。 (3) $A = 3x^3 - 5x^2 + 4x - 5$, $B = x^3 + 2x^2 + x$ について、$A - B$ を計算する。 (4) $A = x - y + 2z$, $B = 2x - y + z$, $C = x + 2y - z$ について、$3(A+B) - 2(A+2C)$ を計算する。 (5) $(2x^2y^3)^3 / (5xy^2)^2$ を計算する。

代数学多項式単項式式の計算降べきの順指数法則
2025/5/28

1. 問題の内容

与えられた数式に関する以下の問題を解く。
(1) 単項式 27x3y\frac{2}{7}x^3y の係数、次数と、xx に着目したときの係数、次数を求める。
(2) 4x253x+ax+a2+ax24x^2 - 5 - 3x + ax + a^2 + ax^2xx に着目して降べきの順に整理する。
(3) A=3x35x2+4x5A = 3x^3 - 5x^2 + 4x - 5, B=x3+2x2+xB = x^3 + 2x^2 + x について、ABA - B を計算する。
(4) A=xy+2zA = x - y + 2z, B=2xy+zB = 2x - y + z, C=x+2yzC = x + 2y - z について、3(A+B)2(A+2C)3(A+B) - 2(A+2C) を計算する。
(5) (2x2y3)3/(5xy2)2(2x^2y^3)^3 / (5xy^2)^2 を計算する。

2. 解き方の手順

(1) 単項式 27x3y\frac{2}{7}x^3y について:
係数は 27\frac{2}{7}
次数は 3+1=43+1=4
xx に着目したときの係数は 27y\frac{2}{7}y
xx に着目したときの次数は 33
(2) 4x253x+ax+a2+ax24x^2 - 5 - 3x + ax + a^2 + ax^2xx に着目して降べきの順に整理する:
4x2+ax23x+ax+a254x^2 + ax^2 - 3x + ax + a^2 - 5
(4+a)x2+(3+a)x+(a25)(4+a)x^2 + (-3+a)x + (a^2 - 5)
(a+4)x2+(a3)x+a25(a+4)x^2 + (a-3)x + a^2 - 5
(3) A=3x35x2+4x5A = 3x^3 - 5x^2 + 4x - 5, B=x3+2x2+xB = x^3 + 2x^2 + x について、ABA - B を計算する:
AB=(3x35x2+4x5)(x3+2x2+x)A - B = (3x^3 - 5x^2 + 4x - 5) - (x^3 + 2x^2 + x)
=3x35x2+4x5x32x2x= 3x^3 - 5x^2 + 4x - 5 - x^3 - 2x^2 - x
=(3x3x3)+(5x22x2)+(4xx)5= (3x^3 - x^3) + (-5x^2 - 2x^2) + (4x - x) - 5
=2x37x2+3x5= 2x^3 - 7x^2 + 3x - 5
(4) A=xy+2zA = x - y + 2z, B=2xy+zB = 2x - y + z, C=x+2yzC = x + 2y - z について、3(A+B)2(A+2C)3(A+B) - 2(A+2C) を計算する:
3(A+B)2(A+2C)=3((xy+2z)+(2xy+z))2((xy+2z)+2(x+2yz))3(A+B) - 2(A+2C) = 3((x-y+2z) + (2x-y+z)) - 2((x-y+2z) + 2(x+2y-z))
=3(3x2y+3z)2(xy+2z+2x+4y2z)= 3(3x - 2y + 3z) - 2(x-y+2z + 2x + 4y - 2z)
=9x6y+9z2(3x+3y)= 9x - 6y + 9z - 2(3x + 3y)
=9x6y+9z6x6y= 9x - 6y + 9z - 6x - 6y
=3x12y+9z= 3x - 12y + 9z
(5) (2x2y3)3/(5xy2)2(2x^2y^3)^3 / (5xy^2)^2 を計算する:
(2x2y3)3(5xy2)2=23(x2)3(y3)352x2(y2)2=8x6y925x2y4=825x62y94=825x4y5\frac{(2x^2y^3)^3}{(5xy^2)^2} = \frac{2^3(x^2)^3(y^3)^3}{5^2x^2(y^2)^2} = \frac{8x^6y^9}{25x^2y^4} = \frac{8}{25}x^{6-2}y^{9-4} = \frac{8}{25}x^4y^5

3. 最終的な答え

(1) 係数: 27\frac{2}{7}, 次数: 44, xxに着目したときの係数: 27y\frac{2}{7}y, xxに着目したときの次数: 33
(2) (a+4)x2+(a3)x+a25(a+4)x^2 + (a-3)x + a^2 - 5
(3) 2x37x2+3x52x^3 - 7x^2 + 3x - 5
(4) 3x12y+9z3x - 12y + 9z
(5) 825x4y5\frac{8}{25}x^4y^5

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