Precálculo Ejemplos

${(3 x + 1)}^{5}$

Paso 1

El triángulo de Pascal se puede visualizar de la siguiente manera:

$1$

$1 - 1$

$1 - 2 - 1$

$1 - 3 - 3 - 1$

$1 - 4 - 6 - 4 - 1$

$1 - 5 - 10 - 10 - 5 - 1$

El triángulo puede usarse para calcular los coeficientes de la expansión de ${(a + b)}^{n}$ al tomar el exponente $n$ y sumar $1$ . Los coeficientes se corresponderán con la línea $n + 1$ del triángulo. Para ${(3 x + 1)}^{5}$ , $n = 5$ de modo que los coeficientes de la expansión se corresponderán con la línea $6$ .

Paso 2

La expansión sigue la regla ${(a + b)}^{n} = c_{0} a^{n} b^{0} + c_{1} a^{n - 1} b^{1} + c_{n - 1} a^{1} b^{n - 1} + c_{n} a^{0} b^{n}$ . Los valores de los coeficientes, desde el triángulo, son $1 - 5 - 10 - 10 - 5 - 1$ .

$1 a^{5} b^{0} + 5 a^{4} b + 10 a^{3} b^{2} + 10 a^{2} b^{3} + 5 a b^{4} + 1 a^{0} b^{5}$

Paso 3

Sustituye los valores reales de $a$ , $3 x$ y $b$ en la expresión $1$ .

$1 {(3 x)}^{5} {(1)}^{0} + 5 {(3 x)}^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4

Simplifica cada término.

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Paso 4.1

Multiplica $1$ por ${(1)}^{0}$ sumando los exponentes.

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Paso 4.1.1

Mueve ${(1)}^{0}$ .

${(1)}^{0} \cdot 1 {(3 x)}^{5} + 5 {(3 x)}^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.1.2

Multiplica ${(1)}^{0}$ por $1$ .

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Paso 4.1.2.1

Eleva $1$ a la potencia de $1$ .

${(1)}^{0} \cdot 1^{1} {(3 x)}^{5} + 5 {(3 x)}^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.1.2.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$1^{0 + 1} {(3 x)}^{5} + 5 {(3 x)}^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.1.3

Suma $0$ y $1$ .

$1^{1} {(3 x)}^{5} + 5 {(3 x)}^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.2

Simplifica $1^{1} {(3 x)}^{5}$ .

${(3 x)}^{5} + 5 {(3 x)}^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.3

Aplica la regla del producto a $3 x$ .

$3^{5} x^{5} + 5 {(3 x)}^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.4

Eleva $3$ a la potencia de $5$ .

$243 x^{5} + 5 {(3 x)}^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.5

Aplica la regla del producto a $3 x$ .

$243 x^{5} + 5 (3^{4} x^{4}) {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.6

Eleva $3$ a la potencia de $4$ .

$243 x^{5} + 5 (81 x^{4}) {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.7

Multiplica $81$ por $5$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} {(1)}^{1} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.8

Evalúa el exponente.

$243 x^{5} + 405 x^{4} \cdot 1 + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.9

Multiplica $405$ por $1$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 10 {(3 x)}^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.10

Aplica la regla del producto a $3 x$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 10 (3^{3} x^{3}) {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.11

Eleva $3$ a la potencia de $3$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 10 (27 x^{3}) {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.12

Multiplica $27$ por $10$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} {(1)}^{2} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.13

Uno elevado a cualquier potencia es uno.

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} \cdot 1 + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.14

Multiplica $270$ por $1$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 10 {(3 x)}^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.15

Aplica la regla del producto a $3 x$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 10 (3^{2} x^{2}) {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.16

Eleva $3$ a la potencia de $2$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 10 (9 x^{2}) {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.17

Multiplica $9$ por $10$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} {(1)}^{3} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.18

Uno elevado a cualquier potencia es uno.

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} \cdot 1 + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.19

Multiplica $90$ por $1$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 5 {(3 x)}^{1} {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.20

Simplifica.

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 5 (3 x) {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.21

Multiplica $3$ por $5$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x {(1)}^{4} + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.22

Uno elevado a cualquier potencia es uno.

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x \cdot 1 + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.23

Multiplica $15$ por $1$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x + 1 {(3 x)}^{0} {(1)}^{5}$

Paso 4.24

Multiplica $1$ por ${(1)}^{5}$ sumando los exponentes.

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Paso 4.24.1

Mueve ${(1)}^{5}$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x + {(1)}^{5} \cdot 1 {(3 x)}^{0}$

Paso 4.24.2

Multiplica ${(1)}^{5}$ por $1$ .

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Paso 4.24.2.1

Eleva $1$ a la potencia de $1$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x + {(1)}^{5} \cdot 1^{1} {(3 x)}^{0}$

Paso 4.24.2.2

Usa la regla de la potencia $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ para combinar exponentes.

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x + 1^{5 + 1} {(3 x)}^{0}$

Paso 4.24.3

Suma $5$ y $1$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x + 1^{6} {(3 x)}^{0}$

Paso 4.25

Simplifica $1^{6} {(3 x)}^{0}$ .

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x + 1^{6}$

Paso 4.26

Uno elevado a cualquier potencia es uno.

$243 x^{5} + 405 x^{4} + 270 x^{3} + 90 x^{2} + 15 x + 1$