化简(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(2+1)(2^{2}+1)(2^{4}+1)(2^{8}+1)(2^{16}+1)的结果是()(\quad)
A. 232−12^{32}-1
B. 232+12^{32}+1
C. (216+1)2(2^{16}+1)^{2}
D. (216−1)2(2^{16}-1)^{2}

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完整解法

1. 引入辅助因式 $2-1$ 以构造平方差公式结构

注意到 2−1=12-1=1,因此在原式前乘以 2−12-1 不改变原式的值。原式可变形为:
(2−1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(2-1)(2+1)(2^{2}+1)(2^{4}+1)(2^{8}+1)(2^{16}+1)

2. 依次套用平方差公式和幂的运算法则进行连续化简

根据平方差公式 (a−b)(a+b)=a2−b2(a-b)(a+b)=a^{2}-b^{2} 以及幂的乘方性质 (am)n=amn(a^{m})^{n}=a^{mn},进行接力化简:

  1. (2−1)(2+1)=22−1(2-1)(2+1) = 2^{2}-1
  2. (22−1)(22+1)=(22)2−1=24−1(2^{2}-1)(2^{2}+1) = (2^{2})^{2}-1 = 2^{4}-1
  3. (24−1)(24+1)=(24)2−1=28−1(2^{4}-1)(2^{4}+1) = (2^{4})^{2}-1 = 2^{8}-1
  4. (28−1)(28+1)=(28)2−1=216−1(2^{8}-1)(2^{8}+1) = (2^{8})^{2}-1 = 2^{16}-1
  5. (216−1)(216+1)=(216)2−1=232−1(2^{16}-1)(2^{16}+1) = (2^{16})^{2}-1 = 2^{32}-1

因此,原式化简结果为 232−12^{32}-1。
结合选项,正确答案为 A。

答案

A

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