$(3x - 2y)^5$ の展開式を求める問題です。

代数学二項定理展開多項式
2025/6/19

1. 問題の内容

(3x2y)5(3x - 2y)^5 の展開式を求める問題です。

2. 解き方の手順

二項定理を用いて展開します。二項定理は次の式で表されます。
(a+b)n=k=0n(nk)ankbk(a+b)^n = \sum_{k=0}^n \binom{n}{k} a^{n-k} b^k
この問題では、a=3xa = 3x, b=2yb = -2y, n=5n = 5 なので、二項定理を適用すると、
(3x2y)5=k=05(5k)(3x)5k(2y)k(3x - 2y)^5 = \sum_{k=0}^5 \binom{5}{k} (3x)^{5-k} (-2y)^k
各項を計算します。
k=0:(50)(3x)5(2y)0=1243x51=243x5k=0: \binom{5}{0} (3x)^5 (-2y)^0 = 1 \cdot 243x^5 \cdot 1 = 243x^5
k=1:(51)(3x)4(2y)1=581x4(2y)=810x4yk=1: \binom{5}{1} (3x)^4 (-2y)^1 = 5 \cdot 81x^4 \cdot (-2y) = -810x^4y
k=2:(52)(3x)3(2y)2=1027x34y2=1080x3y2k=2: \binom{5}{2} (3x)^3 (-2y)^2 = 10 \cdot 27x^3 \cdot 4y^2 = 1080x^3y^2
k=3:(53)(3x)2(2y)3=109x2(8y3)=720x2y3k=3: \binom{5}{3} (3x)^2 (-2y)^3 = 10 \cdot 9x^2 \cdot (-8y^3) = -720x^2y^3
k=4:(54)(3x)1(2y)4=53x16y4=240xy4k=4: \binom{5}{4} (3x)^1 (-2y)^4 = 5 \cdot 3x \cdot 16y^4 = 240xy^4
k=5:(55)(3x)0(2y)5=11(32y5)=32y5k=5: \binom{5}{5} (3x)^0 (-2y)^5 = 1 \cdot 1 \cdot (-32y^5) = -32y^5
したがって、展開式は次のようになります。
(3x2y)5=243x5810x4y+1080x3y2720x2y3+240xy432y5(3x - 2y)^5 = 243x^5 - 810x^4y + 1080x^3y^2 - 720x^2y^3 + 240xy^4 - 32y^5

3. 最終的な答え

243x5810x4y+1080x3y2720x2y3+240xy432y5243x^5 - 810x^4y + 1080x^3y^2 - 720x^2y^3 + 240xy^4 - 32y^5

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