問題13は、$(x^2 - \frac{1}{2x^3})^6$ の展開式における定数項を求める問題です。

代数学二項定理展開定数項組み合わせ
2025/7/13

1. 問題の内容

問題13は、(x212x3)6(x^2 - \frac{1}{2x^3})^6 の展開式における定数項を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理を使って展開式の一般項を求めます。二項定理より、(a+b)n(a+b)^n の展開式の一般項は nCkankbk_nC_k a^{n-k} b^k で表されます。
この問題では、a=x2a = x^2, b=12x3b = -\frac{1}{2x^3}, n=6n = 6 なので、一般項は次のようになります。
6Ck(x2)6k(12x3)k=6Ckx2(6k)(12)k(x3)k=6Ck(12)kx122k3k=6Ck(12)kx125k_6C_k (x^2)^{6-k} (-\frac{1}{2x^3})^k = _6C_k x^{2(6-k)} (-\frac{1}{2})^k (x^{-3})^k = _6C_k (-\frac{1}{2})^k x^{12-2k-3k} = _6C_k (-\frac{1}{2})^k x^{12-5k}
定数項を求めるには、xx の指数が0になる必要があります。したがって、125k=012 - 5k = 0 を満たす kk を求めます。
125k=012 - 5k = 0 より、5k=125k = 12 となり、k=125k = \frac{12}{5} となります。しかし、kk は整数でなければならないため、定数項は存在しません。

3. 最終的な答え

定数項は0

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