$(3x - 2y)^8$ の二項展開における $x^3y^5$ の項の係数を求めます。

代数学二項定理二項展開係数
2025/6/3

1. 問題の内容

(3x2y)8(3x - 2y)^8 の二項展開における x3y5x^3y^5 の項の係数を求めます。

2. 解き方の手順

二項定理より、(a+b)n(a+b)^n の展開における一般項は nCranrbr_{n}C_{r}a^{n-r}b^{r} で与えられます。
今回の問題では、a=3xa = 3x, b=2yb = -2y, n=8n = 8 です。
x3y5x^3y^5の項を得るためには、(3x)nr(3x)^{n-r}からx3x^3が出て、(2y)r(-2y)^rからy5y^5が出れば良いので、nr=3n-r = 3かつr=5r = 5となる必要があります。n=8n=8なので、8r=38-r = 3となり、r=5r = 5を満たします。
したがって、x3y5x^3y^5の項は8C5(3x)3(2y)5_{8}C_{5}(3x)^{3}(-2y)^{5}で与えられます。
係数を計算します。
8C5=8!5!3!=8×7×63×2×1=56_{8}C_{5} = \frac{8!}{5!3!} = \frac{8 \times 7 \times 6}{3 \times 2 \times 1} = 56
(3x)3=27x3(3x)^3 = 27x^3
(2y)5=32y5(-2y)^5 = -32y^5
したがって、x3y5x^3y^5の項は
56×27x3×(32)y5=56×27×(32)x3y5=48384x3y556 \times 27x^3 \times (-32)y^5 = 56 \times 27 \times (-32) x^3y^5 = -48384x^3y^5
したがって、x3y5x^3y^5の係数は 48384-48384 となります。

3. 最終的な答え

48384-48384

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