Math Gym

二項定理の計算問題

(x+a)^nの展開式における項の係数を求める

この単元のポイント

公式と考え方

(a+b)n(a+b)^n の展開式は,二項定理で表せます。特定の項の係数は,組合せを使って求められます。

  • (a+b)n=∑r=0nnCr an−rbr(a+b)^n=\sum_{r=0}^{n}{}_nC_r\,a^{n-r}b^r です。
  • (r+1)(r+1) 番目の項は,nCr an−rbr{}_nC_r\,a^{n-r}b^r です。
  • (x+a)n(x+a)^n の xn−rx^{n-r} の係数は,nCr ar{}_nC_r\,a^r です。係数に含まれる文字や数の累乗も,忘れずにかけます。
例題と解き方

(x+2)4(x+2)^4 の展開式で,x2x^2 の係数を求めなさい。

  1. x2x^2 の項は,4C2 x2⋅22{}_4C_2\,x^2\cdot 2^2 です。
  2. 4C2=6{}_4C_2=6 なので,6×4=246\times 4=24 です。

(2x−1)5(2x-1)^5 の展開式で,x3x^3 の係数を求めなさい。

  1. x3x^3 の項は,5C3(2x)3(−1)2{}_5C_3(2x)^3(-1)^2 です。
  2. 10×8×1=8010\times 8\times 1=80 です。
よくある間違い
  • 2x2x のような係数つきの項を,xx だけだと思って,係数の累乗をかけ忘れる。
  • 負の数の累乗の符号を間違える。

同じ章のほかの単元