高校数学[総目次]

数学A 第1章 場合の数

  スライド ノート  問題
1. 集合      
2. 場合の数      
3. 順列      
4. 円順列・重複順列      
5. 組合せ      
6. 二項定理      

演習問題

問題1【基本】
(a+b)4 を二項定理を用いて展開せよ.

問題2【基本】
(2x3y)5 の展開式における x3y2 の項の係数を求めよ.

問題3【基本】
(1+x)6 の展開式における x4 の係数を求めよ.

問題4【基本】
(1) 6C0+6C1+6C2+6C3+6C4+6C5+6C6 の値を求めよ.
(2) 6C06C1+6C26C3+6C46C5+6C6 の値を求めよ.

問題5【基本】
8C28C6 の値を求め,関係を説明せよ.

問題6【基本】
7C36C26C3 を使って表し,値を求めよ.

問題1【基本】

(a+b)4 を二項定理を用いて展開せよ.

二項定理で n=4 のケースです.

解答

(a+b)4=4C0a4+4C1a3b+4C2a2b2+4C3ab3+4C4b4=1a4+4a3b+6a2b2+4ab3+1b4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4

問題2【基本】

(2x3y)5 の展開式における x3y2 の項の係数を求めよ.

一般項を考え,x3y2 の項を表す r を見つけます.

解答

一般項は 5Cr(2x)5r(3y)r
x3y2 の項は 5r=3, r=2 のときであるから,

5C2(2x)3(3y)2=10×8x3×9y2=10×8×9x3y2=720x3y2

よって,係数は 720

答えは 720

問題3【基本】

(1+x)6 の展開式における x4 の係数を求めよ.

二項定理より,一般項は 6Crxr となります.

解答

(1+x)6x4 の係数は
6C4=6C2=15

答えは 15

問題4【基本】

(1) 6C0+6C1+6C2+6C3+6C4+6C5+6C6 の値を求めよ.
(2) 6C06C1+6C26C3+6C46C5+6C6 の値を求めよ.

nC0+nC1+nC2++nCn=2n

nC0nC1+nC2 +(1)rnCr++(1)nnCn=0

の2つの公式を利用します.

解答

(1) 26=64
(2) 0

問題5【基本】

8C28C6 の値を求め,関係を説明せよ.

二項係数の対称性 nCr=nCnr です.

解答

8C2=8721=28

8C6=876543654321=28

関係: 等しくなる.

問題6【基本】

7C36C26C3 を使って表し,値を求めよ.

nCr=n1Cr1+n1Cr を,具体例で確認しようという問題です.

解答

nCr=n1Cr1+n1Cr において,n=7r=3 とすると,

7C3=6C2+6C3

が成り立ちます.6C2=15, 6C3=20 ですから,
7C3=15+20=35

よって,7C3=35