Binomska razširitev
Pri binomski ekspanziji se izraz uporabi za sestavo serije. Uporablja izraz v oklepaju, kot je ( x + y ) n {\displaystyle (x+y)^{n}}. . Poznamo tri binomske razširitve.
Formule
V osnovi obstajajo tri formule za binomsko razširitev:
( a + b ) =2 a +2 a 2b + b {\displaystyle2 (a+b)^{2}=a^{2}+2ab+b^{2}} |
| 1. mesto (plus) |
( a - b ) =2 a2 -2 a b + b {\displaystyle2 (a-b)^{2}=a^{2}-2ab+b^{2}} | 2. (minus) | |
( a + b ) ⋅ ( a - b ) = a 2- b {\displaystyle2 (a+b)\cdot (a-b)=a^{2}-b^{2}}} | 3. mesto (plus-minus) |
Zakaj obstajajo take 3 formule, lahko razložimo s preprosto razširitvijo produkta:
( a + b ) =2 ( a + b ) ⋅ ( a + b ) = a ⋅ a + a ⋅ b + b ⋅ a + b ⋅ b = a + 22⋅ a ⋅ b + b {\displaystyle2 (a+b)^{2}=(a+b)\cdot (a+b)=a\cdot a+a\cdot b+b\cdot a+b\cdot b=a^{2}+2\cdot a\cdot b+b^{2}}
( a - b ) =2 ( a - b ) ⋅ ( a - b ) = a ⋅ a - a ⋅ b - b ⋅ a + b ⋅ b = a - 22⋅ a ⋅ b + b {\displaystyle2 (a-b)^{2}=(a-b)\cdot (a-b)=a\cdot a-a\cdot b-b\cdot a+b\cdot b=a^{2}-2\cdot a\cdot b+b^{2}}
( a + b ) ⋅ ( a - b ) = a ⋅ a - a ⋅ b + b ⋅ a - b ⋅ b = a 2- b {\displaystyle2 (a+b)\cdot (a-b)=a\cdot a-a\cdot b+b\cdot a-b\cdot b=a^{2}-b^{2}}
Uporaba Pascalovega trikotnika
Če je n {\displaystyle n} celo število ( n ∈ Z {\displaystyle n\in \mathbb {Z} } ), uporabimo Pascalov trikotnik.
Za razširitev ( x + y ) {\displaystyle2 (x+y)^{2}} :
- poišči 2. vrstico Pascalovega trikotnika (1, 2, 1)
- razširite x {\displaystyle x} in y {\displaystyle y}, tako da se moč x {\displaystyle x} zmanjša za 1 vsakič od n {\displaystyle n} do 0 in moč y {\displaystyle y} poveča za 1 vsakič od 0 do n {\displaystyle n}
- števila iz Pascalovega trikotnika pomnoži z ustreznimi izrazi.
Torej ( x + y ) =2 x 1y 2+0 x2 y 1+1 x 1y 0{\displaystyle2 (x+y)^{2}=1x^{2}y^{0}+2x^{1}y^{1}+1x^{0}y^{2}}.
Na primer:
( + 3x2 ) = ⋅2132 ⋅ ( x2 ) + ⋅ 0231⋅ ( x2 ) + ⋅ 1130⋅ ( x2 ) =2 + 9x 12+ x 4{\displaystyle (3+2x)^{2}=1\cdot 3^{2}\cdot (2x)^{0}+2\cdot 3^{1}\cdot (2x)^{1}+1\cdot2 3^{0}\cdot (2x)^{2}=9+12x+4x^{2}}
Praviloma torej:
( x + y ) n = a x 0n y +0 a x1 n -1 y + 1a x2 n - 2y + 2⋯ + a n - 1x y1 n - 1+ a n x y0 n {\displaystyle (x+y)^{n}=a_{0}x^{n}y^{0}+a_{1}x^{n-1}y^{1}+a_{2}x^{n-2}y^{2}+\cdots +a_{n-1}x^{1}y^{n-1}+a_{n}x^{0}y^{n}}
kjer je a i {\displaystyle a_{i}} številka v vrstici n {\displaystyle n} in na položaju i {\displaystyle i} v Pascalovem trikotniku.
Primeri
( + 5x3 ) = ⋅3153 ⋅ ( x3 ) + ⋅ 0352⋅ ( x3 ) + ⋅ 1351⋅ ( x 3) + ⋅ 2150⋅ ( x3 ) {\displaystyle (5+3x)^{3}=1\cdot 5^{3}\cdot (3x)^{0}+3\cdot 5^{2}\cdot (3x)^{1}+3\cdot 5^{1}\cdot (3x)^{2}+1\cdot 5^{0}\cdot (3x)^{3}}3
= + 12575⋅ 3x + 15⋅9 x + 21⋅27 x =3 + 125x225 + x 135+2 x 27{\displaystyle =125+75\cdot 3x+15\cdot 9x^{2}+1\cdot 27x^{3}=125+225x+135x^{2}+27x^{3}}3
(5 - 3x ) = ⋅3153 ⋅ ( - 3x ) + ⋅ 0352⋅ ( - 3x ) + ⋅ 1351⋅ ( - 3x ) + ⋅ 2150⋅ ( - 3x ) {\displaystyle (5-3x)^{3}=1\cdot 5^{3}\cdot (-3x)^{0}+3\cdot 5^{2}\cdot (-3x)^{1}+3\cdot 5^{1}\cdot (-3x)^{2}+1\cdot 5^{0}\cdot (-3x)^{3}}3
= + 12575⋅ ( - 3x ) + 15⋅ 9x + 21⋅ ( - 27x ) 3= 125-223 x + x 1352-27 x {\displaystyle3 =125+75\cdot (-3x)+15\cdot 9x^{2}+1\cdot (-27x^{3})=125-223x+135x^{2}-27x^{3}}
( + 7x4 ) 2= ⋅5175 ⋅ ( x4 ) 2+ ⋅ 0574⋅ ( x4 )2 + ⋅ 11073⋅ ( x4 )2 + ⋅ 21072⋅ ( x4 )2 + ⋅ ⋅ ( x ) + ⋅ 3571⋅ ( x 4) 2+ ⋅ 4170⋅ ( x4 ) 2{\displaystyle (7+4x^{2})^{5}=1\cdot5 7^{5}\cdot (4x^{2})^{0}+5\cdot 7^{4}\cdot (4x^{2})^{1}+10\cdot 7^{3}\cdot (4x^{2})^{2}+10\cdot 7^{2}\cdot (4x^{2})^{3}+5\cdot 7^{1}\cdot (4x^{2})^{4}+1\cdot 7^{0}\cdot (4x^{2})^{5}}
= +1680712005 ⋅ 4x + 23430⋅16 x + 4490⋅64 x + 635⋅256 x + 81⋅1024 x {\displaystyle =16807+12005\cdot 4x^{2}+3430\cdot 16x^{4}+490\cdot 64x^{6}+35\cdot 256x^{8}+1\cdot 1024x^{10}}10
= = + 16807x48020 +2 x54880 +4 x 31360+6 x 8960+ 8x 1024{\displaystyle10 \,=16807+48020x^{2}+54880x^{4}+31360x^{6}+8960x^{8}+1024x^{10}}
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je binomska ekspanzija?
O: Binomska razširitev je matematična metoda, ki uporablja izraz za ustvarjanje vrste z uporabo izraza v oklepaju (x+y)^n.
V: Kakšen je osnovni koncept binomske razširitve?
O: Osnovni koncept binomske razširitve je razširitev moči binomskega izraza v vrsto.
V: Kaj je binomski izraz?
O: Binomski izraz je algebrski izraz, ki vsebuje dva izraza, povezana z znakom plus ali minus.
V: Kakšna je formula za binomsko razširitev?
O: Formula za binomski razteg je (x+y)^n, kjer je n eksponent.
V: Koliko vrst binomskih razlag obstaja?
O: Obstajajo tri vrste binomskih razlag.
V: Katere so tri vrste binomskih razlag?
O: Tri vrste binomskih razširitev so: prva binomska razširitev, druga binomska razširitev in tretja binomska razširitev.
V: Kako je binomski razpon uporaben pri matematičnih izračunih?
O: Binomski razteg je uporaben pri matematičnih izračunih, saj pomaga poenostaviti zapletene izraze in rešiti zapletene probleme.