$(a+b+c)^6$ の展開式における異なる項の数を求める。

代数学多項式展開重複組合せ組み合わせ
2025/5/13

1. 問題の内容

(a+b+c)6(a+b+c)^6 の展開式における異なる項の数を求める。

2. 解き方の手順

(a+b+c)6(a+b+c)^6 の展開式における一般項は kalbmcnka^lb^mc^n の形で表され、ここで kk は定数、l,m,nl, m, n は非負の整数であり、l+m+n=6l+m+n = 6 を満たします。
したがって、異なる項の数は、l+m+n=6l+m+n = 6 を満たす非負の整数の組 (l,m,n)(l, m, n) の個数に等しくなります。
これは、6個の同じもの(例えば、ボール)を3つの異なる箱(a,b,ca, b, c の指数)に入れる場合の数と同じです。
これは、重複組合せの問題として知られており、nHr=n+r1Cr{}_n H_r = {}_{n+r-1} C_r で計算できます。
この場合、n=3n = 3 (変数 a,b,ca, b, c) であり、r=6r = 6 (指数の和) です。
したがって、異なる項の数は 3H6=3+61C6=8C6{}_3 H_6 = {}_{3+6-1} C_6 = {}_8 C_6 となります。
8C6=8!6!(86)!=8!6!2!=8×72×1=562=28{}_8 C_6 = \frac{8!}{6!(8-6)!} = \frac{8!}{6!2!} = \frac{8 \times 7}{2 \times 1} = \frac{56}{2} = 28

3. 最終的な答え

28

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