問題は $(x-3)^5$ を展開することです。

代数学二項定理多項式の展開
2025/4/27

1. 問題の内容

問題は (x3)5(x-3)^5 を展開することです。

2. 解き方の手順

二項定理を使って展開します。二項定理は以下の通りです。
(a+b)n=k=0n(nk)ankbk(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k
この場合、a=xa = x, b=3b = -3, n=5n = 5 となります。
したがって、
(x3)5=k=05(5k)x5k(3)k(x-3)^5 = \sum_{k=0}^{5} \binom{5}{k} x^{5-k} (-3)^k
各項を計算します。
k=0k = 0: (50)x5(3)0=1x51=x5\binom{5}{0} x^5 (-3)^0 = 1 \cdot x^5 \cdot 1 = x^5
k=1k = 1: (51)x4(3)1=5x4(3)=15x4\binom{5}{1} x^4 (-3)^1 = 5 \cdot x^4 \cdot (-3) = -15x^4
k=2k = 2: (52)x3(3)2=10x39=90x3\binom{5}{2} x^3 (-3)^2 = 10 \cdot x^3 \cdot 9 = 90x^3
k=3k = 3: (53)x2(3)3=10x2(27)=270x2\binom{5}{3} x^2 (-3)^3 = 10 \cdot x^2 \cdot (-27) = -270x^2
k=4k = 4: (54)x1(3)4=5x81=405x\binom{5}{4} x^1 (-3)^4 = 5 \cdot x \cdot 81 = 405x
k=5k = 5: (55)x0(3)5=11(243)=243\binom{5}{5} x^0 (-3)^5 = 1 \cdot 1 \cdot (-243) = -243
これらを合計します。
(x3)5=x515x4+90x3270x2+405x243(x-3)^5 = x^5 - 15x^4 + 90x^3 - 270x^2 + 405x - 243

3. 最終的な答え

x515x4+90x3270x2+405x243x^5 - 15x^4 + 90x^3 - 270x^2 + 405x - 243

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