$(3x+2y)^5$ の展開式における $x^2y^3$ の項の係数を求める問題です。

代数学二項定理展開係数多項式
2025/4/5

1. 問題の内容

(3x+2y)5(3x+2y)^5 の展開式における x2y3x^2y^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の一般項を考えます。
(a+b)n(a+b)^n の展開式の一般項は、
nCranrbr_{n}C_{r}a^{n-r}b^{r}
です。
今回の問題では、
(3x+2y)5(3x+2y)^5 の展開式における一般項は、
5Cr(3x)5r(2y)r_{5}C_{r}(3x)^{5-r}(2y)^{r}
です。
x2y3x^2y^3 の項を考えるので、
5r=25-r = 2 かつ r=3r = 3
となる必要があります。
したがって、r=3r=3 を一般項に代入すると、
5C3(3x)53(2y)3=5C3(3x)2(2y)3_{5}C_{3}(3x)^{5-3}(2y)^{3} = _{5}C_{3}(3x)^{2}(2y)^{3}
5C3=5!3!2!=5×42×1=10_{5}C_{3} = \frac{5!}{3!2!} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10
(3x)2=9x2(3x)^2 = 9x^2
(2y)3=8y3(2y)^3 = 8y^3
なので、
5C3(3x)2(2y)3=10×9x2×8y3=10×9×8×x2y3=720x2y3_{5}C_{3}(3x)^{2}(2y)^{3} = 10 \times 9x^2 \times 8y^3 = 10 \times 9 \times 8 \times x^2y^3 = 720x^2y^3
したがって、x2y3x^2y^3 の項の係数は 720720 となります。

3. 最終的な答え

720

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