Question Number 178967 by Tawa11 last updated on 23/Oct/22
$$\mathrm{Find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{greatest}\:\mathrm{coefficient}\:\mathrm{in}\:\mathrm{expansion}\:\mathrm{of}:\:\:\:\left(\mathrm{3x}\:\:\:−\:\:\:\mathrm{2}\right)^{\mathrm{25}} \\ $$
Answered by mr W last updated on 23/Oct/22
$${a}_{{n}} ={C}_{{n}} ^{\mathrm{25}} \mathrm{3}^{{n}} \left(−\mathrm{2}\right)^{\mathrm{25}−{n}} \\ $$$${n}=\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}\:{for}\:{positive}\:{coef}. \\ $$$${a}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} ={C}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} ^{\mathrm{25}} \mathrm{3}^{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} \left(−\mathrm{2}\right)^{\mathrm{25}−\mathrm{2}{k}−\mathrm{1}} ={C}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} ^{\mathrm{25}} \mathrm{3}^{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} \mathrm{2}^{\mathrm{24}−\mathrm{2}{k}} \\ $$$${a}_{\mathrm{2}\left({k}+\mathrm{1}\right)+\mathrm{1}} ={C}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{3}} ^{\mathrm{25}} \mathrm{3}^{\mathrm{2}{k}+\mathrm{3}} \mathrm{2}^{\mathrm{22}−\mathrm{2}{k}} \\ $$$${a}_{\mathrm{2}\left({k}+\mathrm{1}\right)+\mathrm{1}} <{a}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} \\ $$$${C}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{3}} ^{\mathrm{25}} \mathrm{3}^{\mathrm{2}{k}+\mathrm{3}} \mathrm{2}^{\mathrm{22}−\mathrm{2}{k}} <{C}_{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} ^{\mathrm{25}} \mathrm{3}^{\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}} \mathrm{2}^{\mathrm{24}−\mathrm{2}{k}} \\ $$$$\mathrm{3}^{\mathrm{2}} ×\frac{\mathrm{25}!}{\left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{3}\right)!\left(\mathrm{25}−\mathrm{2}{k}−\mathrm{3}\right)!}<\mathrm{2}^{\mathrm{2}} ×\frac{\mathrm{25}!}{\left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{1}\right)!\left(\mathrm{25}−\mathrm{2}{k}−\mathrm{1}\right)!} \\ $$$$\frac{\mathrm{9}}{\left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{3}\right)\left(\mathrm{2}{k}+\mathrm{2}\right)}<\frac{\mathrm{4}}{\left(\mathrm{24}−\mathrm{2}{k}\right)\left(\mathrm{23}−\mathrm{2}{k}\right)} \\ $$$$\mathrm{10}{k}^{\mathrm{2}} −\mathrm{443}{k}+\mathrm{2472}<\mathrm{0} \\ $$$$\frac{\mathrm{443}−\sqrt{\mathrm{97369}}}{\mathrm{20}}<{k}<\frac{\mathrm{443}+\sqrt{\mathrm{97369}}}{\mathrm{20}} \\ $$$$\Rightarrow\mathrm{7}\leqslant{k}\leqslant\mathrm{37} \\ $$$$\Rightarrow{maximum}\:{coef}.\:{is}\:{at}\:{k}=\mathrm{6},\:{i}.{e}.\:{n}=\mathrm{13} \\ $$$${a}_{{max}} ={a}_{\mathrm{13}} ={C}_{\mathrm{13}} ^{\mathrm{25}} \mathrm{3}^{\mathrm{13}} \mathrm{2}^{\mathrm{12}} \\ $$
Commented by Tawa11 last updated on 23/Oct/22
$$\mathrm{God}\:\mathrm{bless}\:\mathrm{you}\:\mathrm{sir}.\:\mathrm{I}\:\mathrm{really}\:\mathrm{appreciate}\:\mathrm{your}\:\mathrm{time}\:\mathrm{sir}. \\ $$