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

代数学二項定理展開係数
2025/6/16

1. 問題の内容

(x2y)5(x - 2y)^5 の展開式における x2y3x^2y^3 の係数を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理を用いて展開式の一般項を求めます。
(x2y)5(x - 2y)^5 の展開式の一般項は、
5Ckx5k(2y)k {}_5C_k x^{5-k} (-2y)^k
と表されます。ここで、kk は 0 から 5 までの整数です。
x2y3x^2y^3 の項を求めるためには、x5kx^{5-k} の指数が 2 で、yky^k の指数が 3 である必要があります。
したがって、5k=25 - k = 2 かつ k=3k = 3 となる kk を探します。
k=3k = 3 であることがわかります。
k=3k = 3 を一般項に代入すると、
5C3x53(2y)3=5C3x2(2)3y3 {}_5C_3 x^{5-3} (-2y)^3 = {}_5C_3 x^2 (-2)^3 y^3
となります。
二項係数 5C3{}_5C_3 を計算します。
5C3=5!3!(53)!=5!3!2!=5×42×1=10 {}_5C_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、
10x2(8)y3=80x2y3 10 x^2 (-8) y^3 = -80 x^2 y^3
となります。

3. 最終的な答え

x2y3x^2y^3 の係数は -80 です。

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