与えられた4つの式を展開する問題です。今回は、(2) $(a+2b-3)^2$と(4) $(a+b-1)(a-b+1)$ を展開します。

代数学展開式の展開多項式公式
2025/6/20

1. 問題の内容

与えられた4つの式を展開する問題です。今回は、(2) (a+2b3)2(a+2b-3)^2と(4) (a+b1)(ab+1)(a+b-1)(a-b+1) を展開します。

2. 解き方の手順

(2) (a+2b3)2(a+2b-3)^2 の展開:
(a+2b3)2(a+2b-3)^2 を展開するには、(A+B+C)2=A2+B2+C2+2AB+2BC+2CA(A+B+C)^2 = A^2+B^2+C^2+2AB+2BC+2CA の公式を利用します。
A=aA=a, B=2bB=2b, C=3C=-3 とすると、
(a+2b3)2=a2+(2b)2+(3)2+2(a)(2b)+2(2b)(3)+2(3)(a)(a+2b-3)^2 = a^2 + (2b)^2 + (-3)^2 + 2(a)(2b) + 2(2b)(-3) + 2(-3)(a)
=a2+4b2+9+4ab12b6a= a^2 + 4b^2 + 9 + 4ab - 12b - 6a
=a2+4b26a+4ab12b+9= a^2 + 4b^2 - 6a + 4ab - 12b + 9
(4) (a+b1)(ab+1)(a+b-1)(a-b+1) の展開:
この式は、(a+(b1))(a(b1))(a+(b-1))(a-(b-1)) のように見ることができます。
したがって、(A+B)(AB)=A2B2(A+B)(A-B) = A^2 - B^2 の公式を利用します。
A=aA=a, B=b1B=b-1 とすると、
(a+(b1))(a(b1))=a2(b1)2(a+(b-1))(a-(b-1)) = a^2 - (b-1)^2
=a2(b22b+1)= a^2 - (b^2 - 2b + 1)
=a2b2+2b1= a^2 - b^2 + 2b - 1

3. 最終的な答え

(2) (a+2b3)2=a2+4b26a+4ab12b+9(a+2b-3)^2 = a^2 + 4b^2 - 6a + 4ab - 12b + 9
(4) (a+b1)(ab+1)=a2b2+2b1(a+b-1)(a-b+1) = a^2 - b^2 + 2b - 1

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