$(x - 2y)^7$ の展開式における $x^4y^3$ の項の係数を求める問題です。

代数学二項定理展開係数
2025/8/10
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5. (x-2y)^7 の展開式における x^4y^3 の項の係数を求めよ。

1. 問題の内容

(x2y)7(x - 2y)^7 の展開式における x4y3x^4y^3 の項の係数を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理を用います。(x2y)7(x - 2y)^7 の展開式における一般項は以下のようになります。
7Ckx7k(2y)k=7Ck(2)kx7kyk_7C_k x^{7-k} (-2y)^k = _7C_k (-2)^k x^{7-k} y^k
ここで、x4y3x^4y^3 の項を求めたいので、7k=47-k=4 かつ k=3k=3 である必要があります。したがって、k=3k=3 の場合を考えます。
このとき、項は以下のようになります。
7C3x73(2y)3=7C3x4(2)3y3=7C3(8)x4y3_7C_3 x^{7-3} (-2y)^3 = _7C_3 x^4 (-2)^3 y^3 = _7C_3 (-8) x^4 y^3
二項係数 7C3_7C_3 は以下のように計算できます。
7C3=7!3!4!=7×6×53×2×1=35_7C_3 = \frac{7!}{3!4!} = \frac{7 \times 6 \times 5}{3 \times 2 \times 1} = 35
したがって、x4y3x^4y^3 の項は以下のようになります。
35×(8)x4y3=280x4y335 \times (-8) x^4 y^3 = -280 x^4 y^3
よって、x4y3x^4y^3 の係数は -280 です。

3. 最終的な答え

-280