$(2-x)^{10}$ の展開における $x^7$ 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
2025/4/27

1. 問題の内容

(2x)10(2-x)^{10} の展開における x7x^7 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 (2x)10(2-x)^{10} を展開します。二項定理は次のようになります。
(a+b)n=k=0n(nk)ankbk(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k
この問題では、a=2a=2, b=xb=-x, n=10n=10 です。x7x^7 の係数を求めたいので、k=7k=7 とします。
二項定理の k=7k=7 の項は、
(107)2107(x)7=(107)23(1)7x7\binom{10}{7} 2^{10-7} (-x)^7 = \binom{10}{7} 2^3 (-1)^7 x^7
二項係数 (107)\binom{10}{7} を計算します。
(107)=10!7!3!=10×9×83×2×1=10×3×4=120\binom{10}{7} = \frac{10!}{7!3!} = \frac{10 \times 9 \times 8}{3 \times 2 \times 1} = 10 \times 3 \times 4 = 120
したがって、x7x^7 の項は、
120×23×(1)7x7=120×8×(1)x7=960x7120 \times 2^3 \times (-1)^7 x^7 = 120 \times 8 \times (-1) x^7 = -960 x^7

3. 最終的な答え

x7x^7 の係数は -960 です。

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