$(x-y)(x^{n-1}+x^{n-2}y + \cdots +y^{n-1})$ の展開の計算

$(x-y)$ $(x^{n-1}$ $+x^{n-2}y$ $+ \cdots$ $+xy^{n-2} $ $+y^{n-1})$ の展開の公式を習得してみよう。

式の展開公式

$(x-y)$ $(x^{n-1}$ $+x^{n-2}y$ $+ \cdots$ $+xy^{n-2}$ $+y^{n-1})$ $= x^n - y^n$

証明.

$(x-y)$ $(x^{n-1}$ $+x^{n-2}y$ $+ \cdots$ $+xy^{n-2} $ $+y^{n-1})$ について, $x-y$ を $x$ と $-y$ に分割して, それぞれ展開して和を計算する.

$x$ と $x^{n-1}$ $+x^{n-2}y$ $+ \cdots$ $+xy^{n-2}$ $+y^{n-1}$ の積は

$x^n+x^{n-1}y + \cdots +x^2y^{n-2} +xy^{n-1}$

である.

$-y$ と $x^{n-1}$ $+x^{n-2}y$ $+ \cdots$ $+xy^{n-2}$ $+y^{n-1}$ の積は

$-x^{n-1}y - \cdots -x^2y^{n-2} -xy^{n-1} -y^{n}$

である.

これらの和は $x^n - y^n$ である.

ゆえに,

$(x-y)$ $(x^{n-1}$ $+x^{n-2}y$ $+ \cdots$ $+xy^{n-2}$ $+y^{n-1})$

が成立する.

例えば,

$(x-1)$ $(x^3$ $+x^2$ $+x$ $+1)$

$= x^4$ $+1$

です。

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