(1) 式 $(a+b-c)(a-b+c)$ を展開する。 (2) 次の式を因数分解する。 (i) $2x^2 - 5xy + 2y^2 + 2x - y$ (ii) $x^4 - x^2y^2 - 12y^4$

代数学展開因数分解多項式
2025/5/31

1. 問題の内容

(1) 式 (a+bc)(ab+c)(a+b-c)(a-b+c) を展開する。
(2) 次の式を因数分解する。
(i) 2x25xy+2y2+2xy2x^2 - 5xy + 2y^2 + 2x - y
(ii) x4x2y212y4x^4 - x^2y^2 - 12y^4

2. 解き方の手順

(1) 式 (a+bc)(ab+c)(a+b-c)(a-b+c) を展開する。
まず、A=aA = aと置くと、
(A+(bc))(A(bc))=A2(bc)2(A + (b-c))(A - (b-c)) = A^2 - (b-c)^2
=a2(b22bc+c2)=a2b2+2bcc2= a^2 - (b^2 - 2bc + c^2) = a^2 - b^2 + 2bc - c^2
(2) (i) 2x25xy+2y2+2xy2x^2 - 5xy + 2y^2 + 2x - yを因数分解する。
まず、2x25xy+2y22x^2 - 5xy + 2y^2を因数分解すると、(2xy)(x2y)(2x-y)(x-2y)となる。
そこで、2x25xy+2y2+2xy=(2xy)(x2y)+(2xy)=(2xy)(x2y+1)2x^2 - 5xy + 2y^2 + 2x - y = (2x-y)(x-2y) + (2x-y) = (2x-y)(x-2y+1)
(2) (ii) x4x2y212y4x^4 - x^2y^2 - 12y^4を因数分解する。
x2=Xx^2 = Xとすると、X2y2X12y4X^2 - y^2 X - 12y^4となる。
これを因数分解すると、(X4y2)(X+3y2)=(x24y2)(x2+3y2)(X - 4y^2)(X + 3y^2) = (x^2 - 4y^2)(x^2 + 3y^2)となる。
さらに、x24y2x^2 - 4y^2(x2y)(x+2y)(x-2y)(x+2y)と因数分解できるので、
(x2y)(x+2y)(x2+3y2)(x-2y)(x+2y)(x^2+3y^2)

3. 最終的な答え

(1) a2b2+2bcc2a^2 - b^2 + 2bc - c^2
(2) (i) (2xy)(x2y+1)(2x-y)(x-2y+1)
(2) (ii) (x2y)(x+2y)(x2+3y2)(x-2y)(x+2y)(x^2+3y^2)

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