数学
高校生
解決済み

(x^2-x-1)^5の展開式におけるx^7の係数を求めよ。

よろしくお願いします。

回答

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二項定理より、
一般項は、
 5!/(p!q!r!)・(x^2)^p・(-x)^q・(-1)^r
= 5!/(p!q!r!)・(-1)^(q+r)・x^(2p+q)

 (p、q、rは整数、0≦p、q、r≦5、p+q+r=5)

x^(2p+q)=x^7 より、
  2p+q=7
    q=7-2p
ゆえに、
 
0≦7-2p≦5
1≦p≦7/2 より

p=1、2、3

(i)p=1のとき、q=5

 これは、p+q+r=5を満たさないから不適

(i i)p=2のとき、q=3、r=0
 係数は
 5!/(2!3!0!)・(-1)^(3+0)=-10

(i i i)p=3のとき、q=1、r=1
 係数は
 5!(3!1!1!)・(-1)^(1+1)=20

よって、(i)〜(iii)より、x^7の係数は

-10+20=10

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