問題は $(x-2)^6$ を展開することです。

代数学二項定理展開
2025/4/15

1. 問題の内容

問題は (x2)6(x-2)^6 を展開することです。

2. 解き方の手順

二項定理を用いて (x2)6(x-2)^6 を展開します。二項定理は、
(a+b)n=k=0n(nk)ankbk(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k
で表されます。今回の問題では、a=xa = x, b=2b = -2, n=6n = 6 です。
(x2)6=k=06(6k)x6k(2)k(x-2)^6 = \sum_{k=0}^{6} \binom{6}{k} x^{6-k} (-2)^k
=(60)x6(2)0+(61)x5(2)1+(62)x4(2)2+(63)x3(2)3+(64)x2(2)4+(65)x1(2)5+(66)x0(2)6= \binom{6}{0} x^6 (-2)^0 + \binom{6}{1} x^5 (-2)^1 + \binom{6}{2} x^4 (-2)^2 + \binom{6}{3} x^3 (-2)^3 + \binom{6}{4} x^2 (-2)^4 + \binom{6}{5} x^1 (-2)^5 + \binom{6}{6} x^0 (-2)^6
各項を計算します。
(60)=1\binom{6}{0} = 1, (61)=6\binom{6}{1} = 6, (62)=6×52×1=15\binom{6}{2} = \frac{6 \times 5}{2 \times 1} = 15, (63)=6×5×43×2×1=20\binom{6}{3} = \frac{6 \times 5 \times 4}{3 \times 2 \times 1} = 20, (64)=6×5×4×34×3×2×1=15\binom{6}{4} = \frac{6 \times 5 \times 4 \times 3}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 15, (65)=6\binom{6}{5} = 6, (66)=1\binom{6}{6} = 1
(x2)6=1x61+6x5(2)+15x44+20x3(8)+15x216+6x(32)+1164(x-2)^6 = 1 \cdot x^6 \cdot 1 + 6 \cdot x^5 \cdot (-2) + 15 \cdot x^4 \cdot 4 + 20 \cdot x^3 \cdot (-8) + 15 \cdot x^2 \cdot 16 + 6 \cdot x \cdot (-32) + 1 \cdot 1 \cdot 64
=x612x5+60x4160x3+240x2192x+64= x^6 - 12x^5 + 60x^4 - 160x^3 + 240x^2 - 192x + 64

3. 最終的な答え

(x2)6=x612x5+60x4160x3+240x2192x+64(x-2)^6 = x^6 - 12x^5 + 60x^4 - 160x^3 + 240x^2 - 192x + 64