$(2x - y)^7$ の展開式における $x^4y^3$ の項の係数を求める問題です。

代数学二項定理展開係数
2025/6/29

1. 問題の内容

(2xy)7(2x - y)^7 の展開式における x4y3x^4y^3 の項の係数を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理を用いて展開式を考えます。
(a+b)n(a+b)^n の展開式における一般項は nCranrbr{}_n C_r a^{n-r} b^r で表されます。
今回の問題では a=2xa = 2x, b=yb = -y, n=7n = 7 となります。
x4y3x^4y^3 の項を探すので、2x2x の指数が4、(y)(-y)の指数が3となるように rr を定めます。
つまり、nr=4n-r = 4 かつ r=3r = 3 となるように rr を決めます。
n=7n=7 なので、r=3r = 3 となります。
したがって、x4y3x^4y^3 の項は 7C3(2x)4(y)3{}_7 C_3 (2x)^4 (-y)^3 で表されます。
7C3{}_7 C_3 を計算すると、
7C3=7!3!4!=7×6×53×2×1=35{}_7 C_3 = \frac{7!}{3!4!} = \frac{7 \times 6 \times 5}{3 \times 2 \times 1} = 35
(2x)4(2x)^4 を計算すると、
(2x)4=24x4=16x4(2x)^4 = 2^4 x^4 = 16x^4
(y)3(-y)^3 を計算すると、
(y)3=y3(-y)^3 = -y^3
したがって、x4y3x^4y^3 の項は
35×16x4×(y3)=560x4y335 \times 16x^4 \times (-y^3) = -560x^4y^3
よって、x4y3x^4y^3 の項の係数は 560-560 となります。

3. 最終的な答え

-560

「代数学」の関連問題

与えられた行列によって定められる線形変換によって、4つのベクトル $\begin{bmatrix} 0 \\ 0 \end{bmatrix}$, $\begin{bmatrix} 1 \\ 0 \en...

線形代数線形変換行列行列式面積
2025/6/29

数列 $\{a_n\}$ が与えられたとき、$n a_n = b_n$ と定義する。漸化式 $(n+1)a_{n+1} = na_n$ が成り立つとき、$a_n$ を求める問題である。$b_1 = 1...

数列漸化式代数
2025/6/29

次の数列の一般項を求めよ。 6, 24, 60, 120, 210, 336, 504, ...

数列一般項階差数列多項式
2025/6/29

実数 $a$ に対して、2つの直線 $$(a+2)x + (a+3)y = 10 \quad \cdots ①$$ $$6x + (2a-1)y = 5 \quad \cdots ②$$ がある。 (...

直線方程式連立方程式定点平行垂直
2025/6/29

$a+b=3$ および $ab=-2$ のとき、$a^2 + b^2$ の値を求める問題です。

式の展開二次式の計算代入
2025/6/29

与えられた6つの不等式を解き、$x$ の範囲を求めます。 (1) $\frac{1}{2}x + 1 < \frac{1}{3}x + 2$ (2) $2x - 1 \geq \frac{x+1}{3...

不等式一次不等式不等式の解法
2025/6/29

$n$ が2以上の自然数のとき、数学的帰納法を用いて以下の等式を証明する問題です。空欄を埋めて証明を完成させる必要があります。 $x^n - 1 = (x-1)(x^{n-1} + x^{n-2} +...

数学的帰納法因数分解等式
2025/6/29

$\omega$を$x^3 = 1$の虚数解の一つとする。次の式の値を求める。 (1) $\omega^2 + \omega$ (2) $\omega^{10} + \omega^5$ (3) $(\...

複素数方程式解の公式因数分解
2025/6/29

与えられた数式を計算し、空欄を埋める問題です。 数式は $a + 3 + 2a - a - 2b$ です。これが $2b$ と等しい時、$b$ を求める必要があります。

数式計算一次方程式式の整理
2025/6/29

$(x^2 + \frac{2}{x})^9$ を展開したときの定数項を求める。

二項定理展開定数項組み合わせ
2025/6/29