与えられた4つの式を展開する問題です。 (1) $(x+3)^2$ (2) $(3x-5)(2x+3)$ (3) $(x+y+5)(x+y-5)$ (4) $(2x-3)^3$

代数学展開多項式公式
2025/6/19

1. 問題の内容

与えられた4つの式を展開する問題です。
(1) (x+3)2(x+3)^2
(2) (3x5)(2x+3)(3x-5)(2x+3)
(3) (x+y+5)(x+y5)(x+y+5)(x+y-5)
(4) (2x3)3(2x-3)^3

2. 解き方の手順

(1) (x+3)2(x+3)^2の展開
これは、(a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2という公式を利用します。
a=xa=x, b=3b=3とすると、
(x+3)2=x2+2x3+32(x+3)^2 = x^2 + 2 \cdot x \cdot 3 + 3^2
=x2+6x+9= x^2 + 6x + 9
(2) (3x5)(2x+3)(3x-5)(2x+3)の展開
これは、分配法則を利用します。
(3x5)(2x+3)=3x(2x+3)5(2x+3)(3x-5)(2x+3) = 3x(2x+3) -5(2x+3)
=6x2+9x10x15= 6x^2 + 9x - 10x - 15
=6x2x15= 6x^2 - x - 15
(3) (x+y+5)(x+y5)(x+y+5)(x+y-5)の展開
これは、(A+B)(AB)=A2B2(A+B)(A-B) = A^2 - B^2という公式を利用します。
A=x+yA = x+y, B=5B = 5とすると、
(x+y+5)(x+y5)=(x+y)252(x+y+5)(x+y-5) = (x+y)^2 - 5^2
=(x2+2xy+y2)25= (x^2 + 2xy + y^2) - 25
=x2+2xy+y225= x^2 + 2xy + y^2 - 25
(4) (2x3)3(2x-3)^3の展開
これは、(ab)3=a33a2b+3ab2b3(a-b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3という公式を利用します。
a=2xa=2x, b=3b=3とすると、
(2x3)3=(2x)33(2x)2(3)+3(2x)(3)233(2x-3)^3 = (2x)^3 - 3(2x)^2(3) + 3(2x)(3)^2 - 3^3
=8x33(4x2)(3)+3(2x)(9)27= 8x^3 - 3(4x^2)(3) + 3(2x)(9) - 27
=8x336x2+54x27= 8x^3 - 36x^2 + 54x - 27

3. 最終的な答え

(1) x2+6x+9x^2 + 6x + 9
(2) 6x2x156x^2 - x - 15
(3) x2+2xy+y225x^2 + 2xy + y^2 - 25
(4) 8x336x2+54x278x^3 - 36x^2 + 54x - 27

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