$(3x^2 + 2)^6$ の展開式における $x^2$ の項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
2025/4/29

1. 問題の内容

(3x2+2)6(3x^2 + 2)^6 の展開式における x2x^2 の項の係数を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理を利用して展開式を考えます。
(a+b)n(a+b)^n の展開式における一般項は nCranrbr_nC_r a^{n-r} b^r で表されます。
今回の問題では、
a=3x2a = 3x^2, b=2b = 2, n=6n = 6 です。
一般項は 6Cr(3x2)6r2r_6C_r (3x^2)^{6-r} 2^r となります。
x2x^2 の項の係数を求めるので、xx の指数が2になるように、6r=16-r = 1 となる rr を求めます。
6r=16-r = 1 より r=5r = 5 となります。
したがって、x2x^2 の項は 6C5(3x2)6525_6C_5 (3x^2)^{6-5} 2^5 で表されます。
6C5=6!5!1!=6_6C_5 = \frac{6!}{5!1!} = 6
(3x2)65=(3x2)1=3x2(3x^2)^{6-5} = (3x^2)^1 = 3x^2
25=322^5 = 32
よって、x2x^2 の項は 63x232=576x26 \cdot 3x^2 \cdot 32 = 576x^2 となります。

3. 最終的な答え

576

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