与えられた式 $(x^2 + 3x + 2)(x^2 - 3x + 2)$ を展開し、整理して簡単にします。

代数学式の展開因数分解多項式
2025/3/29

1. 問題の内容

与えられた式 (x2+3x+2)(x23x+2)(x^2 + 3x + 2)(x^2 - 3x + 2) を展開し、整理して簡単にします。

2. 解き方の手順

まず、それぞれの括弧の中身を因数分解できるか確認します。
x2+3x+2=(x+1)(x+2)x^2 + 3x + 2 = (x+1)(x+2)
x23x+2=(x1)(x2)x^2 - 3x + 2 = (x-1)(x-2)
しかし、このままでは展開が難しいため、元の式 (x2+3x+2)(x23x+2)(x^2 + 3x + 2)(x^2 - 3x + 2) をそのまま展開します。
各項を展開すると:
(x2+3x+2)(x23x+2)=x2(x23x+2)+3x(x23x+2)+2(x23x+2)(x^2 + 3x + 2)(x^2 - 3x + 2) = x^2(x^2 - 3x + 2) + 3x(x^2 - 3x + 2) + 2(x^2 - 3x + 2)
=x43x3+2x2+3x39x2+6x+2x26x+4= x^4 - 3x^3 + 2x^2 + 3x^3 - 9x^2 + 6x + 2x^2 - 6x + 4
同類項をまとめると:
x4+(3x3+3x3)+(2x29x2+2x2)+(6x6x)+4x^4 + (-3x^3 + 3x^3) + (2x^2 - 9x^2 + 2x^2) + (6x - 6x) + 4
=x45x2+4= x^4 - 5x^2 + 4
別の解き方として、A=x2+2A=x^2+2 と置くと、
与式は (A+3x)(A3x)(A+3x)(A-3x) となり、A2(3x)2A^2 - (3x)^2 に展開できます。
A2(3x)2=(x2+2)2(3x)2=(x4+4x2+4)9x2=x45x2+4A^2 - (3x)^2 = (x^2+2)^2 - (3x)^2 = (x^4 + 4x^2 + 4) - 9x^2 = x^4 - 5x^2 + 4

3. 最終的な答え

x45x2+4x^4 - 5x^2 + 4

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