Elementarmathematik Beispiele

${(2 x - 4)}^{4}$

Schritt 1

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

$\sum_{k = 0}^{4} \frac{4!}{(4 - k)! k!} \cdot {(2 x)}^{4 - k} \cdot {(- 4)}^{k}$

Schritt 2

Multipliziere die Summe aus.

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

Schritt 3

Vereinfache die Exponenten für jeden Term der Expansion.

$1 \cdot {(2 x)}^{4} \cdot {(- 4)}^{0} + 4 \cdot {(2 x)}^{3} \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4

Vereinfache jeden Term.

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Schritt 4.1

Mutltipliziere ${(2 x)}^{4}$ mit $1$ .

${(2 x)}^{4} \cdot {(- 4)}^{0} + 4 \cdot {(2 x)}^{3} \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.2

Wende die Produktregel auf $2 x$ an.

$2^{4} x^{4} \cdot {(- 4)}^{0} + 4 \cdot {(2 x)}^{3} \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.3

Potenziere $2$ mit $4$ .

$16 x^{4} \cdot {(- 4)}^{0} + 4 \cdot {(2 x)}^{3} \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.4

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

$16 x^{4} \cdot 1 + 4 \cdot {(2 x)}^{3} \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.5

Mutltipliziere $16$ mit $1$ .

$16 x^{4} + 4 \cdot {(2 x)}^{3} \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.6

Wende die Produktregel auf $2 x$ an.

$16 x^{4} + 4 \cdot (2^{3} x^{3}) \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.7

Potenziere $2$ mit $3$ .

$16 x^{4} + 4 \cdot (8 x^{3}) \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.8

Mutltipliziere $8$ mit $4$ .

$16 x^{4} + 32 x^{3} \cdot {(- 4)}^{1} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.9

Berechne den Exponenten.

$16 x^{4} + 32 x^{3} \cdot - 4 + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.10

Mutltipliziere $- 4$ mit $32$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 6 \cdot {(2 x)}^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.11

Wende die Produktregel auf $2 x$ an.

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 6 \cdot (2^{2} x^{2}) \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.12

Potenziere $2$ mit $2$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 6 \cdot (4 x^{2}) \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.13

Mutltipliziere $4$ mit $6$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 24 x^{2} \cdot {(- 4)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.14

Potenziere $- 4$ mit $2$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 24 x^{2} \cdot 16 + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.15

Mutltipliziere $16$ mit $24$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.16

Vereinfache.

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} + 4 \cdot (2 x) \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.17

Mutltipliziere $2$ mit $4$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} + 8 x \cdot {(- 4)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.18

Potenziere $- 4$ mit $3$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} + 8 x \cdot - 64 + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.19

Mutltipliziere $- 64$ mit $8$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} - 512 x + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.20

Mutltipliziere ${(2 x)}^{0}$ mit $1$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} - 512 x + {(2 x)}^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.21

Wende die Produktregel auf $2 x$ an.

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} - 512 x + 2^{0} x^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.22

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

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} - 512 x + 1 x^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.23

Mutltipliziere $x^{0}$ mit $1$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} - 512 x + x^{0} \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.24

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

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} - 512 x + 1 \cdot {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.25

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

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} - 512 x + {(- 4)}^{4}$

Schritt 4.26

Potenziere $- 4$ mit $4$ .

$16 x^{4} - 128 x^{3} + 384 x^{2} - 512 x + 256$