与えられた式 $(\sqrt{2} + \sqrt{3} + \sqrt{5})(\sqrt{2} + \sqrt{3} - \sqrt{5})$ を計算する問題です。ただし、$\sqrt{2} + \sqrt{3} = A$ とおくことが指示されています。

代数学式の計算平方根展開
2025/6/11

1. 問題の内容

与えられた式 (2+3+5)(2+35)(\sqrt{2} + \sqrt{3} + \sqrt{5})(\sqrt{2} + \sqrt{3} - \sqrt{5}) を計算する問題です。ただし、2+3=A\sqrt{2} + \sqrt{3} = A とおくことが指示されています。

2. 解き方の手順

まず、2+3=A\sqrt{2} + \sqrt{3} = A とおきます。すると、与えられた式は (A+5)(A5)(A + \sqrt{5})(A - \sqrt{5}) となります。
これは (a+b)(ab)=a2b2(a+b)(a-b) = a^2 - b^2 の形なので、次のように展開できます。
(A+5)(A5)=A2(5)2=A25(A + \sqrt{5})(A - \sqrt{5}) = A^2 - (\sqrt{5})^2 = A^2 - 5
次に、AA2+3\sqrt{2} + \sqrt{3} に戻します。
A25=(2+3)25A^2 - 5 = (\sqrt{2} + \sqrt{3})^2 - 5
(2+3)2(\sqrt{2} + \sqrt{3})^2 を展開します。
(2+3)2=(2)2+223+(3)2=2+26+3=5+26(\sqrt{2} + \sqrt{3})^2 = (\sqrt{2})^2 + 2\sqrt{2}\sqrt{3} + (\sqrt{3})^2 = 2 + 2\sqrt{6} + 3 = 5 + 2\sqrt{6}
したがって、
A25=5+265=26A^2 - 5 = 5 + 2\sqrt{6} - 5 = 2\sqrt{6}

3. 最終的な答え

262\sqrt{6}

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