$(x + 3y)^6$ の展開式における $x^2y^4$ の項の係数を求める問題です。

代数学二項定理展開係数
2025/7/31

1. 問題の内容

(x+3y)6(x + 3y)^6 の展開式における x2y4x^2y^4 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。
二項定理より、(x+3y)6(x+3y)^6の展開式の一般項は
6Ckx6k(3y)k _6C_k \cdot x^{6-k} \cdot (3y)^k
となります。
x2y4x^2y^4の項を求めるためには、6k=26-k = 2 かつ k=4k = 4 でなければなりません。 したがって、k=4k = 4 であることが分かります。
k=4k = 4 を一般項に代入すると、
6C4x64(3y)4=6C4x234y4=6C481x2y4 _6C_4 \cdot x^{6-4} \cdot (3y)^4 = _6C_4 \cdot x^2 \cdot 3^4 y^4 = _6C_4 \cdot 81 \cdot x^2 y^4
となります。
ここで、6C4_6C_4 を計算します。
6C4=6!4!(64)!=6!4!2!=6×52×1=15 _6C_4 = \frac{6!}{4!(6-4)!} = \frac{6!}{4!2!} = \frac{6 \times 5}{2 \times 1} = 15
したがって、x2y4x^2y^4の項は
1581x2y4=1215x2y4 15 \cdot 81 \cdot x^2 y^4 = 1215 \cdot x^2 y^4
となります。
したがって、x2y4x^2y^4 の項の係数は 12151215 です。

3. 最終的な答え

1215

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