Algèbre Exemples

${(2 x - 1)}^{4}$

Étape 1

Utilisez le théorème de l’expansion binomiale pour déterminer chaque terme. Le théorème du binôme stipule que ${(a + b)}^{n} = \sum_{k = 0}^{n} n C k \cdot (a^{n - k} b^{k})$ .

$\sum_{k = 0}^{4} \frac{4!}{(4 - k)! k!} \cdot {(2 x)}^{4 - k} \cdot {(- 1)}^{k}$

Étape 2

Développez la somme.

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

Étape 3

Simplifiez les exposants pour chaque terme du développement.

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

Étape 4

Simplifiez chaque terme.

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Étape 4.1

Multipliez ${(2 x)}^{4}$ par $1$ .

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

Étape 4.2

Appliquez la règle de produit à $2 x$ .

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

Étape 4.3

Élevez $2$ à la puissance $4$ .

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

Étape 4.4

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

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

Étape 4.5

Multipliez $16$ par $1$ .

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

Étape 4.6

Appliquez la règle de produit à $2 x$ .

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

Étape 4.7

Élevez $2$ à la puissance $3$ .

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

Étape 4.8

Multipliez $8$ par $4$ .

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

Étape 4.9

Évaluez l’exposant.

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

Étape 4.10

Multipliez $- 1$ par $32$ .

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

Étape 4.11

Appliquez la règle de produit à $2 x$ .

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

Étape 4.12

Élevez $2$ à la puissance $2$ .

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

Étape 4.13

Multipliez $4$ par $6$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} \cdot {(- 1)}^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 1)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.14

Élevez $- 1$ à la puissance $2$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} \cdot 1 + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 1)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.15

Multipliez $24$ par $1$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} + 4 \cdot {(2 x)}^{1} \cdot {(- 1)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.16

Simplifiez

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} + 4 \cdot (2 x) \cdot {(- 1)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.17

Multipliez $2$ par $4$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} + 8 x \cdot {(- 1)}^{3} + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.18

Élevez $- 1$ à la puissance $3$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} + 8 x \cdot - 1 + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.19

Multipliez $- 1$ par $8$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} - 8 x + 1 \cdot {(2 x)}^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.20

Multipliez ${(2 x)}^{0}$ par $1$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} - 8 x + {(2 x)}^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.21

Appliquez la règle de produit à $2 x$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} - 8 x + 2^{0} x^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.22

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} - 8 x + 1 x^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.23

Multipliez $x^{0}$ par $1$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} - 8 x + x^{0} \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.24

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} - 8 x + 1 \cdot {(- 1)}^{4}$

Étape 4.25

Multipliez ${(- 1)}^{4}$ par $1$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} - 8 x + {(- 1)}^{4}$

Étape 4.26

Élevez $- 1$ à la puissance $4$ .

$16 x^{4} - 32 x^{3} + 24 x^{2} - 8 x + 1$