$(3 - \frac{1}{2}x)^{12}$ の展開式における $x^4$ の項の係数を求める問題です。二項定理の一般項の式が与えられています。

代数学二項定理展開係数
2025/7/4

1. 問題の内容

(312x)12(3 - \frac{1}{2}x)^{12} の展開式における x4x^4 の項の係数を求める問題です。二項定理の一般項の式が与えられています。

2. 解き方の手順

二項定理の一般項を考えます。
(a+b)n(a+b)^n の展開における一般項は、
nCkankbk{}_nC_k a^{n-k} b^k
で表されます。
今回の問題では、(312x)12(3 - \frac{1}{2}x)^{12} の展開式における x4x^4 の項の係数を求めるので、n=12n=12, a=3a=3, b=12xb=-\frac{1}{2}x となります。
x4x^4 の項を得るためには、bb の指数が4になる必要があります。つまり、k=4k=4 です。
よって、x4x^4 の項は、
12C4(3)124(12x)4{}_{12}C_4 (3)^{12-4} (-\frac{1}{2}x)^4
12C4(3)8(12)4x4{}_{12}C_4 (3)^8 (-\frac{1}{2})^4 x^4
となります。
係数を計算します。
12C4=12!4!(124)!=12!4!8!=12×11×10×94×3×2×1=495{}_{12}C_4 = \frac{12!}{4!(12-4)!} = \frac{12!}{4!8!} = \frac{12 \times 11 \times 10 \times 9}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 495
38=65613^8 = 6561
(12)4=116(-\frac{1}{2})^4 = \frac{1}{16}
したがって、x4x^4 の項の係数は、
495×6561×116=324769516=202980.9375495 \times 6561 \times \frac{1}{16} = \frac{3247695}{16} = 202980.9375

3. 最終的な答え

324769516\frac{3247695}{16} あるいは 202980.9375202980.9375

「代数学」の関連問題

与えられた4x4行列の行列式を、第3行に沿った余因子展開を用いて計算する問題です。 行列は次の通りです。 $\begin{pmatrix} 2 & 3 & -4 & -5 \\ 3 & -2 & 1 ...

線形代数行列式余因子展開小行列式サラスの公式
2025/7/4

与えられた4x4行列の行列式を、第3行に沿った余因子展開を用いて計算する問題です。行列は以下です。 $ \begin{pmatrix} 2 & 3 & -4 & -5 \\ 3 & -2 & 1 & ...

行列行列式余因子展開
2025/7/4

与えられた4x4行列の行列式を、第3行に沿った余因子展開を用いて計算する問題です。行列は以下の通りです。 $\begin{pmatrix} 2 & 3 & -4 & -5 \\ 3 & -2 & 1 ...

行列式余因子展開線形代数
2025/7/4

(a) $(3 - \frac{1}{2}x)^7$ の展開における5番目の項を求めます。 (b) $(x + x^{-\frac{1}{2}})^{12}$ の展開における9番目の項を求めます。

二項定理展開多項式
2025/7/4

多項展開における指定された項の係数を求める問題です。具体的には、以下の4つの問題があります。 a) $(a+b+c)^5$ の展開における $a^2bc^2$ の係数 b) $(x+y+z)^9$ の...

多項展開多項定理係数
2025/7/4

問題は、数列$\{a_n\}$の一般項を求める問題です。与えられた条件は、$a_1 = 2$と漸化式$a_{n+1} = 9 - 2a_n$です。

数列漸化式等比数列
2025/7/4

(a) $(3 - \frac{1}{2}x)^7$ の展開における5番目の項を求めなさい。 (b) $(x + x^{-\frac{1}{2}})^{12}$ の展開における9番目の項を求めなさい。

二項定理展開多項式
2025/7/4

与えられた数列の漸化式から一般項 $a_n$ を求める問題です。問題文には3つの漸化式と、それぞれの解法が示されています。 (1) $a_{n+2}-3a_{n+1}-10a_n=0$ (2) $a_...

漸化式数列等比数列等差数列一般項
2025/7/4

与えられた数列の和 $S$ を求める問題です。 $S = 1 \cdot 1 + 3 \cdot 2 + 5 \cdot 2^2 + \dots + (2n-1) \cdot 2^{n-1}$

数列級数等差数列等比数列
2025/7/4

多項式 $P(x)$ があり、$P(x)$ は $x-1$ で割り切れ、$x+2$ で割った余りが 9 である。ただし、$P(x)$ のすべての項の係数は実数である。 (1) $P(1)$ と $P(...

多項式剰余の定理因数定理因数分解3次方程式
2025/7/4