因数分解のステップ: (X-Z)^3 + (Y-Z)^3 – (X+Y-2Z)^3 の解法

数学

この問題では、与えられた式 (X-Z)^3 + (Y-Z)^3 - (X+Y-2Z)^3 を因数分解する方法を学びます。問題文にある a^3 + b^3 + c^3 = (a + b + c)(a^2 + b^2 + c^2 - ab - bc - ca) + 3abc の公式を使って、式を整理します。詳しい解説を以下で行いますので、ステップバイステップで進めていきましょう。

1. 問題の式を確認する

まず、問題の式 (X-Z)^3 + (Y-Z)^3 - (X+Y-2Z)^3 を見てみましょう。この式を因数分解するには、与えられた公式をうまく適用する必要があります。

2. 公式を適用するための準備

問題文の公式を適用するために、式を適切な形に変形する必要があります。まず、式の構造を確認し、a = (X - Z)b = (Y - Z)c = -(X + Y - 2Z) としてみます。これで公式に近い形が見えてきます。

3. 与えられた公式を使って展開する

公式を適用するために、次のように展開します。

  • a^3 + b^3 + c^3 = (a + b + c)(a^2 + b^2 + c^2 - ab - bc - ca) + 3abc を使用します。
  • (a + b + c) を計算し、次に残りの項をそれぞれ展開します。
  • これにより、式の因数分解が可能になります。

4. 結果の確認

最終的に式を整理し、因数分解を完成させます。これで、問題文の式を因数分解した形が得られます。

5. まとめ

与えられた式 (X-Z)^3 + (Y-Z)^3 - (X+Y-2Z)^3 は、公式 a^3 + b^3 + c^3 = (a + b + c)(a^2 + b^2 + c^2 - ab - bc - ca) + 3abc を使って簡単に因数分解が可能です。公式の使い方を理解することで、他の類似問題にも対応できるようになります。

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