二項定理とは、(a+b)n を展開したときの各項の係数を二項係数 C(n,k) で表す公式です。(a+b)n=∑k=0nC(n,k)an−kbk と書けます。
| n | (a+b)n の展開 | 係数の並び |
|---|
| 2 | a2+2ab+b2 | 1, 2, 1 |
| 3 | a3+3a2b+3ab2+b3 | 1, 3, 3, 1 |
| 4 | a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4 | 1, 4, 6, 4, 1 |
係数はパスカルの三角形の各段とまったく同じ数が並びます。たとえば (a+b)4 で a2b2 の項の係数は C(4,2)=6 です。一般項は C(n,k)an−kbk なので、特定の項だけを取り出して係数を求めることもできます。
試験では 「(2x−3)5 の x2 の係数を求めよ」のように、特定の項の係数を一般項C(n,k)an−kbk から求める問題が定番。a,b に何を当てはめるかを丁寧に見極めよう。確率分野の二項定理の応用とも結びつく。