与えられた式を簡略化する問題です。式は次のとおりです。 $\frac{(a+b+c)^2 - (a^2+b^2+c^2)}{(a+b)^2+(b+c)^2+(c+a)^2 - 2(a^2+b^2+c^2)}$

代数学式の簡略化展開分数式
2025/6/5

1. 問題の内容

与えられた式を簡略化する問題です。式は次のとおりです。
(a+b+c)2(a2+b2+c2)(a+b)2+(b+c)2+(c+a)22(a2+b2+c2)\frac{(a+b+c)^2 - (a^2+b^2+c^2)}{(a+b)^2+(b+c)^2+(c+a)^2 - 2(a^2+b^2+c^2)}

2. 解き方の手順

まず、分子を簡略化します。
(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca(a+b+c)^2 = a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca
したがって、分子は次のようになります。
(a+b+c)2(a2+b2+c2)=(a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca)(a2+b2+c2)=2ab+2bc+2ca(a+b+c)^2 - (a^2+b^2+c^2) = (a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca) - (a^2+b^2+c^2) = 2ab+2bc+2ca
次に、分母を簡略化します。
(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2+2ab+b^2
(b+c)2=b2+2bc+c2(b+c)^2 = b^2+2bc+c^2
(c+a)2=c2+2ca+a2(c+a)^2 = c^2+2ca+a^2
したがって、分母は次のようになります。
(a+b)2+(b+c)2+(c+a)22(a2+b2+c2)=(a2+2ab+b2)+(b2+2bc+c2)+(c2+2ca+a2)2(a2+b2+c2)=2a2+2b2+2c2+2ab+2bc+2ca2a22b22c2=2ab+2bc+2ca(a+b)^2+(b+c)^2+(c+a)^2 - 2(a^2+b^2+c^2) = (a^2+2ab+b^2)+(b^2+2bc+c^2)+(c^2+2ca+a^2) - 2(a^2+b^2+c^2) = 2a^2+2b^2+2c^2+2ab+2bc+2ca - 2a^2-2b^2-2c^2 = 2ab+2bc+2ca
したがって、与えられた式は次のようになります。
2ab+2bc+2ca2ab+2bc+2ca=1\frac{2ab+2bc+2ca}{2ab+2bc+2ca} = 1

3. 最終的な答え

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