質問<3061>
「「代数」」
日付 2006/4/3
質問者 ミルク


次の問題がわかりません。よろしくお願いします。
①次の式を簡単にせよ。
(\(\sqrt{\quad}\)3-\(\frac{i}{1}\)-i)^16
②(x-1/x^2)^3 の展開式においてxを含まない項を求めよ。

★希望★完全解答★

お返事(武田)
日付 2006/4/3
回答者 武田


(1)
\(\sqrt{\quad}\)3-i=2{cos(-30°)+isin(-30°)}
1-i=\(\sqrt{\quad}\)2{cos(-45°)+isin(-45°)}
より
\(\sqrt{\quad}\)3-i 2{cos(-30°)+isin(-30°)}
――――=―――――――――――――――――――――
1-i  \(\sqrt{\quad}\)2{cos(-45°)+isin(-45°)}

    =\(\sqrt{\quad}\)2{cos(-30°+45°)+isin(-30°+45°)}
    =\(\sqrt{\quad}\)2(cos15°+isin15°)

(\(\sqrt{\quad}\)3-i/1-i)^16=\(\sqrt{\quad}\)2^16(cos15°+isin15°)^16
            =2^8(cos16×15°+isin16×15°)
            =256(cos240°+isin240°)
            =256{(-1/2)+i(-\(\sqrt{\quad}\)3/2)}
            =-128(1+\(\sqrt{\quad}\)3i)……(答)

(2)
二項定理より
(x-1/x^2)^3
=Σ(k=0~3)3Ck・(x)^(3-k)・(-1/x^2)^k
=Σ(k=0~3)3Ck・(x)^(3-k)・(-1)^k/{x^(2k)}
=Σ(k=0~3)(-1)^k・3Ck・(x)^(3-k-2k)
=Σ(k=0~3)(-1)^k・3Ck・(x)^(3-3k)
                  ^^^^^^^^^^^^^^
xを含まない項は、(x)^(3-3k)=1より、3-3k=0
したがって、k=1
係数は、
(-1)^k・3Ck=(-1)^1・3C1=-3
∴xを含まない項は、-3である。……(答)