Algebra Beispiele

${(t + \frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 1

Wende den binomischen Lehrsatz an, um jeden Term zu bestimmen. Der binomische Lehrsatz sagt ${(a + b)}^{n} = \sum_{k = 0}^{n} n C k \cdot (a^{n - k} b^{k})$ .

$\sum_{k = 0}^{4} \frac{4!}{(4 - k)! k!} \cdot {(t)}^{4 - k} \cdot {(\frac{1}{t})}^{k}$

Schritt 2

Multipliziere die Summe aus.

$\frac{4!}{(4 - 0)! 0!} {(t)}^{4 - 0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{0} + \frac{4!}{(4 - 1)! 1!} {(t)}^{4 - 1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{1} + \frac{4!}{(4 - 2)! 2!} {(t)}^{4 - 2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + \frac{4!}{(4 - 3)! 3!} {(t)}^{4 - 3} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + \frac{4!}{(4 - 4)! 4!} {(t)}^{4 - 4} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 3

Vereinfache die Exponenten für jeden Term der Expansion.

$1 \cdot {(t)}^{4} \cdot {(\frac{1}{t})}^{0} + 4 \cdot {(t)}^{3} \cdot {(\frac{1}{t})}^{1} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 4.1

Mutltipliziere ${(t)}^{4}$ mit $1$ .

${(t)}^{4} \cdot {(\frac{1}{t})}^{0} + 4 \cdot {(t)}^{3} \cdot {(\frac{1}{t})}^{1} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.2

Wende die Produktregel auf $\frac{1}{t}$ an.

$t^{4} \cdot \frac{1^{0}}{t^{0}} + 4 \cdot {(t)}^{3} \cdot {(\frac{1}{t})}^{1} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.3

Alles, was mit $0$ potenziert wird, ist $1$ .

$t^{4} \cdot \frac{1}{t^{0}} + 4 \cdot {(t)}^{3} \cdot {(\frac{1}{t})}^{1} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.4

Alles, was mit $0$ potenziert wird, ist $1$ .

$t^{4} \cdot \frac{1}{1} + 4 \cdot {(t)}^{3} \cdot {(\frac{1}{t})}^{1} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.5

Dividiere $1$ durch $1$ .

$t^{4} \cdot 1 + 4 \cdot {(t)}^{3} \cdot {(\frac{1}{t})}^{1} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.6

Mutltipliziere $t^{4}$ mit $1$ .

$t^{4} + 4 \cdot {(t)}^{3} \cdot {(\frac{1}{t})}^{1} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.7

Vereinfache.

$t^{4} + 4 t^{3} \cdot \frac{1}{t} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.8

Kürze den gemeinsamen Faktor von $t$ .

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Schritt 4.8.1

Faktorisiere $t$ aus $4 t^{3}$ heraus.

$t^{4} + t (4 t^{2}) \cdot \frac{1}{t} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.8.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$t^{4} + t (4 t^{2}) \cdot \frac{1}{t} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.8.3

Forme den Ausdruck um.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 \cdot {(t)}^{2} \cdot {(\frac{1}{t})}^{2} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.9

Wende die Produktregel auf $\frac{1}{t}$ an.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 t^{2} \cdot \frac{1^{2}}{t^{2}} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.10

Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 t^{2} \cdot \frac{1}{t^{2}} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.11

Kürze den gemeinsamen Faktor von $t^{2}$ .

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Schritt 4.11.1

Faktorisiere $t^{2}$ aus $6 t^{2}$ heraus.

$t^{4} + 4 t^{2} + t^{2} \cdot 6 \cdot \frac{1}{t^{2}} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.11.2

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$t^{4} + 4 t^{2} + t^{2} \cdot 6 \cdot \frac{1}{t^{2}} + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.11.3

Forme den Ausdruck um.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + 4 \cdot {(t)}^{1} \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.12

Vereinfache.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + 4 \cdot t \cdot {(\frac{1}{t})}^{3} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.13

Wende die Produktregel auf $\frac{1}{t}$ an.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + 4 t \cdot \frac{1^{3}}{t^{3}} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.14

Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + 4 t \cdot \frac{1}{t^{3}} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.15

Kürze den gemeinsamen Faktor von $t$ .

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Schritt 4.15.1

Faktorisiere $t$ aus $4 t$ heraus.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + t \cdot 4 \cdot \frac{1}{t^{3}} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.15.2

Faktorisiere $t$ aus $t^{3}$ heraus.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + t \cdot 4 \cdot \frac{1}{t \cdot t^{2}} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.15.3

Kürze den gemeinsamen Faktor.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + t \cdot 4 \cdot \frac{1}{t \cdot t^{2}} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.15.4

Forme den Ausdruck um.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + 4 \cdot \frac{1}{t^{2}} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.16

Kombiniere $4$ und $\frac{1}{t^{2}}$ .

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + \frac{4}{t^{2}} + 1 \cdot {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.17

Mutltipliziere ${(t)}^{0}$ mit $1$ .

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + \frac{4}{t^{2}} + {(t)}^{0} \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.18

Alles, was mit $0$ potenziert wird, ist $1$ .

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + \frac{4}{t^{2}} + 1 \cdot {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.19

Mutltipliziere ${(\frac{1}{t})}^{4}$ mit $1$ .

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + \frac{4}{t^{2}} + {(\frac{1}{t})}^{4}$

Schritt 4.20

Wende die Produktregel auf $\frac{1}{t}$ an.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + \frac{4}{t^{2}} + \frac{1^{4}}{t^{4}}$

Schritt 4.21

Eins zu einer beliebigen Potenz erhoben ergibt eins.

$t^{4} + 4 t^{2} + 6 + \frac{4}{t^{2}} + \frac{1}{t^{4}}$