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数学 高校生

数IIです。 最後の式で2n-1が 出てくる理由を解説お願いします

解答 基本 00000 (1) kaC=C- (n≧2,k=1, 2, ....... n) が成り立つことを証明せよ。 (2) (1+x) の展開式を利用して、次の等式を証明せよ。 (ア) Co+C1+nC2+...... + Cr+...... + Ca=2" (イ) Co-Ci+Ca+(-1)'n Cr+......+(-1)""C=0 (ウ) Co-2C,+22+(-2)" nCr+......+(-2)""C"=(-1)" BLAN 5 二項係数と等式の証明 (1) k.k n! r!(n-r)! (1).C= を利用して, kmC Cをそれぞれ変形する。 (2)(ア) 二項定理 (p.13 基本事項 4) において, a=1, b=x とおくと (1+x)"=C+Cx+aCx+......+...... Cax" 等式① と 与式の左辺を比べることにより,① の両辺でx=1 とおけばよいこと に気づく。 同様にして, (イ), (ウ)ではに何を代入するかを考える。 =no k!(n-k)! (n-1)! (k-1)!(n-k)! (n-1)! (k-1)! ((n-1)-(k-1)! =n. ne-1CA-1=n· したがって knCk=nn-1Ck-1 (2) 二項定理により、 次の等式 ① が成り立つ。 よって (ア) 等式 ① で, x=1 とおくと よって (イ)等式 ① で, x=-1 とおくと n!=n(n-1)! (n-1)! (k-1)!(n-k)! (1+x)"="Co+C1x+ C2x2+.....+Crx++nCx" /p.13 基本事項 すべてのxの値に対して成り立つ。 ① (1+1)"="Co+" C1・1+C2・12+・・・・・・・1'+・・・・..+nCm・1" Co+nC1+nC2+......+C+•••...+nCr=2" (1−1)"="Co+nC2+(-1)+C2・(-1)^+......+.C.(-1)^+..+. C· (−1)" ル Co-nC1+nC2-….....+(-1)'nCr+......+(-1)",C=0 よって (ウ)等式①で,x=-2 とおくと 習 次の等式が成り立つことを証明せよ。 5 (1) C₁-C₁+²+(-1) * - - - - C2 nCn 1 22 2" (1−2)"="Co+mC・(-2)+C2・(-2)+......+nCr. (-2)" +......+ C. (-2)" Co-2nC1+22+(-2)" n Cr+......+(-2)""C=(-1)" を素数とするとき, (1) から kpCh Dp-1C-1 (p≥2: k-1, 2,, p-1) この式は C が必ずで割り切れることを示している。 2 (2) nが奇数のとき „Co+,C2+..+,C-1=nC1+,C3+.....+,C,=2-1 (3) nが偶数のとき nCo+nC2+......+C=Ci+C3+..+Cn-」=2"-1 p.23 EX3 4 数学 ⅡI [例題 5 (1+x)"="Co+mCx+......+n x² + + С₁x" ...... ① とする。 (1) ① の等式において, x=- 1/23 を代入すると ......+ (1/21)=nCot.C.(-/1/2)+c(-1/21) 2++,C,(-1/2/2)* ゆえに no-sci +62.... C₁ n Cz 22 2月 ······ + (-1)" nCn (2) ① の等式において, x=1 を代入すると 2"="Co+mCi+nC2+......+nCm ① の等式において, x=-1 を代入すると 0=mCo-nC1+nCznCr ② +③ から 2"=2(Cot Cz+…+,C,-) ② ③ から 2"=2(nC1+Cs+ +mCn) したがって (3) ① の等式において, x=-1 を代入すると Co+nC2+......+C-1=nC1+C3+...... + Cm=2n-1 0= Co-nC1+nC2+nCr よって, ② +④ から ②④ から ...... 4 2=2 ("Co+nC2+..+nCr) 練習 (1) 101 の百万の位の数はである。 46 (2) 21400で割ったときの余りを求めよ。 (1) 101²=(1+100)の展開式の一般項は (2) 2"=2(nC1+nC3+•••••• +nCm-1) って Co+nC2+......+nCn=nC1+C3+..+nCカー) =2-1 15C・100=15CA102k (0≦k≦15) 15Co.10°=1 15C1-10²=1500 3 1 2" 15C2・10‘=105・10=1050000 15C3・10°=455・10°=455000000 k=0のとき k=1のとき k=2のとき k=3のとき 15Ck 102k k≧4のとき ここで, 2k≧8 であるから, 百万の位の数は0である。 よって, 101の百万の位の数は 1+5=6 (2) (20+1)=2021+21C・2020 +21C2 2018 + +21C19202 + 21C20 20+21C21 ここで, 201+21, 2018+ 21を400で割ったときの余りは 21 =20²(201+21C1・2018 +21C2・2017+.... +21 C19) +400+21 =400(201+2,C ・ 2018 + +21C19+1)+21 +21C1+1は整数であるから, 偶数、奇数に対し 最終の符号は ←は奇数であるから (-1)=-1 ← 2式とも (両辺) - 2 ← は偶数であるから (-1)"=1 ← 2式とも (両辺) 2 [南山大) [ 中央大】 ←100²= (10") = ←15Co=1,10°=1 百万の位 ← 1050000 ← 455000000 ←15C-10¹ C 10°は1億。 ←C220+ C = 21-20+1 =400+21 ←21=400M+rの形。 (Mは整数 (10) 練習 正の整 $7 nを3で割 30 [1] n=3 n 3q-12 よって, [2] n=3 n" + = (3g- =39+1 =3x( よって [3] n= n" + = (3q 39+2 +₁ =3x ここ 230 (3 + =3 (i) (ii) [1]- n=

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数学 高校生

(2)が分かりません!丸した式にある2が何を表しているか解説お願いします🙇🏻‍♀️

第3問 選択問題)(配点20) DA -1.0.1 [2] の合計4枚のカードが入った袋がある。 この袋からカー ドを同時に2枚取り出し, 取り出したカードに書かれた数の和を X, 積をYと する。このX,Yに対して, 点P, Q が座標平面上を次の規則で移動する。ただし、 最初,点P, Qは原点にある。 規則 Pが点 (x,y) にあるとき,Pは点(x+X, y) に移動する。 Q が点(x,y) にあるとき, Qは点(x,y+Y) に移動する。 ただし, x,yは任意の実数とする。 4枚のカードから同時に2枚を取り出し, 取り出したカードに書かれた数に応 じて,点P、Qが上の規則で同時に移動し、取り出した2枚のカードは袋の中 に戻す。これを1回の試行とする。 例えば、1回の試行で1,2を取り出したとき, Pは点 (1,0), Qは点 (0, -2) に移動する。 以下の問いに答えるために, 1回の試行における X と Y の値を次の表にまと め,利用してもよい。 取り出すカード-10-11-12 X 1 Y -2 (1) 1回の試行の結果 である。 0 Pが点 (30) にある確率は Qが原点にある確率は I ア イ 0 1 (第1回 11 ) 20 -2 2 0 2 0 1 2 2 (数学Ⅰ・数学A 第3問は次ページに続く。) (2) 2回の試行の結果 である。 P が点 (6, 0) にある確率は Pが原点にある確率は (3)(i) 1回の試行の結果 である。 (i) 2回の試行の結果 ク である。 ケコ オ カキ 36 六十 P Q のうち少なくとも一方が原点にある確率は P Q がともに原点にある確率は ス セ て (第1回 12) であり, P Q のうち少なくとも一方が原点にある確率は サ シ タ チツ

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数学 高校生

数II多項式の問題です。 赤で囲んだ式で最後に2つの式を たす意味がわからないので教えてください。

傷 (1)(x-x-22 ) の展開式の一般項は 5! p!q!r! (x²)*(−x³)*(− ³ )* =(−1)***._513r ただし p+g+r=5 .... ①, p≧0.2020 Dlgly 20+3 xの頃は、2p+3g-r=7…... ①+② から 3p+4g=12 3p=12-4gとp≧0から は0以上の整数であるから q=0のとき 3p=12, q=2のとき 3p=4, は0以上の整数であるから よって, ① から したがって 求める係数は (-1).. 5!32 0!3!2! 12-4q20 q=0, 1, 2, 3 q=1のとき 3p=8 q=3のとき 3p=0 + (p, q)=(0, 3), (4, 0) (p. q. r)=(0, 3, 2), (4, 0, 1) ② のときである。 +(-1)・・ 5!3 4!0!1! (2) (a+b+/1/12/12/2) の展開式の一般項は 7! 7! 1!4!0!2! 2!3!1!1! 3!2!2!0! + 7! - a ² b ² ( ¹² ) ² ( ²² ) ² = · a-fa-s 7! plg!rls! plg!r!s!" ただし p+g+r+s=7, p ≧0, g≧0, y ≧0, s≧0 ab² の項は、 pr=1, g-s=2のときである。 pr=1から r=p-1, g-s=2 から s=q-2 p+g+r+s=7に代入して p+q+(p-1)+(q-2)=7 整理すると p+q=5 また,r=p-1 と r≧0, s=q-2とs≧0から p≧1,g≧2 p+q=5を満たす p ≧1, g≧2 である整数, g の値は (p, q)=(1, 4), (2, 3), (3, 2) r=p-1, s=q-2に代入して, 条件を満たす p, g,r,s の値 の組は (p, q, r, s)=(1, 4, 0, 2), (2, 3, 1, 1), (3, 2, 2, 0) したがって 求める係数は -90-15=-105 =105+420+210=735 練習 次の等式が成り立つことを証明せよ。 5 (1) C.-C₁+C ----+ (-1) C (2) が奇数のとき (3) nが偶数のとき C+C2+......+ ← を消去する。 |←4g=12-3p0 からか の値を求めてもよいが, p=0, 1, 2,3,4となり, 調べる手間が1つ増える。 ←p+g+r=5から r=5-(p+q) ←0! -1 |< ( ² ) =a ²*, (1)²=6* ←rs を消去。 数学ⅡI ←p-120, q-220 ←0!=1 Ca+sC2+..+Ca-,="Ci+,C3+......+. Ca=2 C=C+C+......+Cカー」2"-) HINT (1+x)" の展開式を利用して証明する。 (2) (3) (1+x) の展開式において、x=1 を代入した等式とx=-1 を代入した等式を組み合 わせる。 -3 1章 練習 [式と証明] 18 5! blair! 基本 r 解答 注意 (x²)³+ (-2) + (-)" 指針 多項定理から,一般項は 多項展開式とその係数 (2) の展開式における定数項を求めよ。 5! plair()-1 (p+q+r=5, p≥0, 920, 720) この式を指数法則 = x(x")"=x="x"x"=x+" (p.16 参照)を使っ 1 展開式の一般項は 5! Digir! (=) *.1 Ax" の形に整理する。 そして、 定数項⇔x"=1⇔B=0 であることから、 (すなわち xの指数部分が0) を満たす 0以上の整数 (p.g.r) の組を求める。 ·1'= p2q=0から これを①に代入して 5! p!q!r! ただし p+g+r=5 ...... 定数項は, 2g=0のときである。 5! 0!0!5! + 5! pla!r! XP-29 D. p≥0, q≥0, 20 1 p=2q ② 3q+r=5 r = 5-3q 5-3q20 ≧0であるから gは0以上の整数であるから g=0.1 q=0のとき r=5 q=1のとき Y=2 よって, ② から (p, q. r)=(0, 0, 5), (2, 1, 2) したがって, 定数項は 5! 2!1!2!=1+30=31 (*)のままで考えてもよい。 XP 定数項は, x2=1 とすると, x = x 27 から 以後は、上の解答と同じになる。 (*) (2) 2) (a + b + ² + ²)² [ab²] p=2q 0000 1. 200 この条件を活かす。 練習 次の展開式における, [ ]内に指定された項の係数を求めよ。 4 (1) (x²−x³− ³)² [x²] 5-3g≧0から² =53gから。 0!=1 【(2) 関西学院大) 2 基本 (1) knC= (2) (1+x)* (ア) n Cot (イ) Co- (ウ) Co- 指針 解答 (2) ②5 (1) n, (2) し (ア (1 練習 次 (1) (2) (3

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