$(x-2y)^5$ を展開したときの $x^2y^3$ の係数を求める問題です。

代数学二項定理展開係数組み合わせ
2025/6/10

1. 問題の内容

(x2y)5(x-2y)^5 を展開したときの x2y3x^2y^3 の係数を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理を利用します。 (x2y)5(x-2y)^5 の展開における一般項は、
5Ckx5k(2y)k {}_5 C_k \cdot x^{5-k} \cdot (-2y)^k
ここで、x2y3x^2y^3 の項を求めるので、5k=25-k = 2 かつ k=3k = 3 となる必要があります。k=3k=3 なので、
5C3x53(2y)3=5C3x2(2)3y3=5C3(8)x2y3 {}_5 C_3 \cdot x^{5-3} \cdot (-2y)^3 = {}_5 C_3 \cdot x^2 \cdot (-2)^3 \cdot y^3 = {}_5 C_3 \cdot (-8) \cdot x^2 y^3
二項係数 5C3{}_5 C_3 は、
5C3=5!3!(53)!=5!3!2!=5×42×1=10 {}_5 C_3 = \frac{5!}{3!(5-3)!} = \frac{5!}{3!2!} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10
したがって、x2y3x^2y^3 の項は、
10(8)x2y3=80x2y3 10 \cdot (-8) \cdot x^2 y^3 = -80 x^2 y^3
よって、x2y3x^2y^3 の係数は 80-80 です。

3. 最終的な答え

-80

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