式 $(a+2b-3)(a-2b+3)$ を展開し、整理せよ。

代数学展開多項式因数分解式の計算
2025/6/19

1. 問題の内容

(a+2b3)(a2b+3)(a+2b-3)(a-2b+3) を展開し、整理せよ。

2. 解き方の手順

まず、式 (a+2b3)(a2b+3)(a+2b-3)(a-2b+3) を展開します。
A=aA = a と、B=2b3B = 2b-3 とおくと、式は (A+B)(AB)(A+B)(A-B) となります。これは、A2B2A^2 - B^2 という形に変形できます。
よって、
(a+2b3)(a2b+3)=a2(2b3)2(a+2b-3)(a-2b+3) = a^2 - (2b-3)^2
次に、(2b3)2(2b-3)^2 を展開します。
(2b3)2=(2b)22(2b)(3)+32=4b212b+9(2b-3)^2 = (2b)^2 - 2(2b)(3) + 3^2 = 4b^2 - 12b + 9
したがって、
a2(2b3)2=a2(4b212b+9)=a24b2+12b9a^2 - (2b-3)^2 = a^2 - (4b^2 - 12b + 9) = a^2 - 4b^2 + 12b - 9

3. 最終的な答え

a24b2+12b9a^2 - 4b^2 + 12b - 9

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