$(2x-5y)^5$ の展開式における $x^3y^2$ の項の係数を求める問題です。

代数学二項定理展開係数
2025/5/16

1. 問題の内容

(2x5y)5(2x-5y)^5 の展開式における x3y2x^3y^2 の項の係数を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理より、(a+b)n(a+b)^n の展開式における一般項は nCkankbk_nC_k a^{n-k} b^k で表されます。
今回の問題では a=2xa = 2x, b=5yb = -5y, n=5n = 5 です。
x3y2x^3y^2 の項を求めるので、xx の指数が 3, yy の指数が 2 になるように kk を決定します。
xx の指数は nkn-k であり、yy の指数は kk なので、nk=3n-k = 3 かつ k=2k=2 となります。n=5n=5 なので、5k=35-k = 3 となり、k=2k=2 は条件を満たします。
したがって、x3y2x^3y^2 の項は
5C2(2x)3(5y)2_5C_2 (2x)^3 (-5y)^2
と表されます。
係数を計算すると、
5C2=5!2!3!=5×42×1=10_5C_2 = \frac{5!}{2!3!} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10
(2x)3=8x3(2x)^3 = 8x^3
(5y)2=25y2(-5y)^2 = 25y^2
よって、x3y2x^3y^2 の項は
10×8x3×25y2=10×8×25x3y2=2000x3y210 \times 8x^3 \times 25y^2 = 10 \times 8 \times 25 x^3 y^2 = 2000 x^3 y^2
したがって、x3y2x^3y^2 の項の係数は 2000 です。

3. 最終的な答え

2000

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