$(20+1)^{100} = 21^{100}$ の十の位の数字を求めます。

代数学二項定理累乗
2025/7/1
## (20+1)^100 の十の位の値を求める問題

1. 問題の内容

(20+1)100=21100(20+1)^{100} = 21^{100} の十の位の数字を求めます。

2. 解き方の手順

二項定理を利用します。
21100=(1+20)100=k=0100(100k)1100k20k=k=0100(100k)20k21^{100} = (1 + 20)^{100} = \sum_{k=0}^{100} {100 \choose k} 1^{100-k} 20^k = \sum_{k=0}^{100} {100 \choose k} 20^k
21100=(1000)200+(1001)201+(1002)202+k=3100(100k)20k21^{100} = {100 \choose 0} 20^0 + {100 \choose 1} 20^1 + {100 \choose 2} 20^2 + \sum_{k=3}^{100} {100 \choose k} 20^k
21100=1+100×20+100×992×202+k=3100(100k)20k21^{100} = 1 + 100 \times 20 + \frac{100 \times 99}{2} \times 20^2 + \sum_{k=3}^{100} {100 \choose k} 20^k
21100=1+2000+50×99×400+k=3100(100k)20k21^{100} = 1 + 2000 + 50 \times 99 \times 400 + \sum_{k=3}^{100} {100 \choose k} 20^k
21100=1+2000+1980000+k=3100(100k)20k21^{100} = 1 + 2000 + 1980000 + \sum_{k=3}^{100} {100 \choose k} 20^k
21100=2001+1980000+k=3100(100k)20k21^{100} = 2001 + 1980000 + \sum_{k=3}^{100} {100 \choose k} 20^k
ここで、k=3100(100k)20k\sum_{k=3}^{100} {100 \choose k} 20^k の各項は20320^3以上であるため、少なくとも 1000×81000 \times 8 の倍数であり、十の位には影響しません。
したがって、2001+1980000=19820012001 + 1980000 = 1982001 から十の位を決定することができます。
21100=0121^{100} = \cdots 01なので十の位は0です。

3. 最終的な答え

0

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