高校数学 公式・解法ノート
差がつく

多項定理(3項の展開)

着眼点「どの項を何個選ぶか」の組を全部書き出し、それぞれ \dfrac{n!}{p!\,q!\,r!} を足す。

(a+b+c)^n \text{ の } a^p b^q c^r \text{ の係数}=\frac{n!}{p!\,q!\,r!}\quad(p+q+r=n)
例題
1
(x+y+z)^5 の展開式における x^2yz^2 の係数を求めよ。
解答
p=2,\ q=1,\ r=2(和 5)
\dfrac{5!}{2!\,1!\,2!}=\dfrac{120}{4}=30
答 30
2
(1+x+x^2)^4 の展開式における x^3 の係数を求めよ。
解答
1 を p 個、x を q 個、x^2 を r 個選ぶとして
p+q+r=4,\ q+2r=3
・r=0,\ q=3,\ p=1: \dfrac{4!}{1!\,3!\,0!}=4
・r=1,\ q=1,\ p=2: \dfrac{4!}{2!\,1!\,1!}=12
合計 4+12=16
(検算: (1+x+x^2)^2=1+2x+3x^2+2x^3+x^4 を2乗した x^3 の係数は 2\cdot(1\cdot2+2\cdot3)=16)
答 16
ポイント組の書き出しは「指数の大きい項の個数 r」で場合分けすると漏れない。

「式と証明」の項目

  1. 二項定理と一般項必須
  2. 多項定理(3項の展開)差がつく
  3. 二項係数の和・余りへの応用差がつく
  4. 整式の割り算 A=BQ+R必須
  5. 分数式の計算(通分・部分分数)差がつく
  6. 剰余の定理必須
  7. 因数定理と3次式の因数分解必須
  8. 3次式・重解型で割った余り差がつく
  9. 恒等式の係数決定(係数比較・数値代入)必須
  10. 条件つき等式の証明必須
  11. 不等式の証明(差をとる・平方完成・2乗して比較)必須
  12. 相加平均と相乗平均の関係必須
  13. コーシー・シュワルツの不等式不要

高校数学ノートの項目一覧 ・ 着眼点まとめ ・ ノート全体を開く(「理解した」のチェックと進み具合はノートに保存されます)