$(x - \frac{2}{x})^8$ の展開式における定数項の係数を求める問題です。

代数学二項定理展開定数項組み合わせ
2025/4/16

1. 問題の内容

(x2x)8(x - \frac{2}{x})^8 の展開式における定数項の係数を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理を使って展開式を考えます。二項定理より、
(x2x)8=k=088Ckx8k(2x)k=k=088Ckx8k(2)kxk=k=088Ck(2)kx82k(x - \frac{2}{x})^8 = \sum_{k=0}^{8} {}_8 C_k x^{8-k} (-\frac{2}{x})^k = \sum_{k=0}^{8} {}_8 C_k x^{8-k} (-2)^k x^{-k} = \sum_{k=0}^{8} {}_8 C_k (-2)^k x^{8-2k}
定数項は、xx の指数が 00 になる項なので、82k=08 - 2k = 0 を満たす kk を探します。
82k=08 - 2k = 0 より、2k=82k = 8 なので、k=4k = 4 です。
よって、定数項は
8C4(2)4x82(4)=8C4(2)4x0=8C4(2)4{}_8 C_4 (-2)^4 x^{8-2(4)} = {}_8 C_4 (-2)^4 x^0 = {}_8 C_4 (-2)^4
8C4=8!4!4!=8×7×6×54×3×2×1=70{}_8 C_4 = \frac{8!}{4!4!} = \frac{8 \times 7 \times 6 \times 5}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 70
(2)4=16(-2)^4 = 16
したがって、定数項は 70×16=112070 \times 16 = 1120 です。

3. 最終的な答え

1120

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