Основы мат. анализа Примеры

${(x^{2} y - 1)}^{5}$

Этап 1

Треугольник Паскаля можно представить в следующем виде:

$1$

$1 - 1$

$1 - 2 - 1$

$1 - 3 - 3 - 1$

$1 - 4 - 6 - 4 - 1$

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

Данный треугольник можно использовать для вычисления коэффициентов разложения ${(a + b)}^{n}$ , беря степень $n$ и добавляя $1$ . Коэффициенты соответствуют строке $n + 1$ треугольника Паскаля. Для ${(x^{2} y - 1)}^{5}$ $n = 5$ , поэтому коэффициенты разложения соответствуют строке $6$ .

Этап 2

Разложение соответствует правилу ${(a + b)}^{n} = c_{0} a^{n} b^{0} + c_{1} a^{n - 1} b^{1} + c_{n - 1} a^{1} b^{n - 1} + c_{n} a^{0} b^{n}$ . Значения коэффициентов, определяемые треугольником Паскаля: $1 - 5 - 10 - 10 - 5 - 1$ .

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

Этап 3

Подставим известные значения $a$ $x^{2} y$ и $b$ $- 1$ в выражение.

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

Этап 4

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Умножим ${(x^{2} y)}^{5}$ на $1$ .

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

Этап 4.2

Применим правило умножения к $x^{2} y$ .

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

Этап 4.3

Перемножим экспоненты в ${(x^{2})}^{5}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.3.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

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

Этап 4.3.2

Умножим $2$ на $5$ .

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

Этап 4.4

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

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

Этап 4.5

Умножим $x^{10}$ на $1$ .

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

Этап 4.6

Применим правило умножения к $x^{2} y$ .

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

Этап 4.7

Перемножим экспоненты в ${(x^{2})}^{4}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.7.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

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

Этап 4.7.2

Умножим $2$ на $4$ .

$x^{10} y^{5} + 5 (x^{8} y^{4}) {(- 1)}^{1} + 10 {(x^{2} y)}^{3} {(- 1)}^{2} + 10 {(x^{2} y)}^{2} {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.8

Найдем экспоненту.

$x^{10} y^{5} + 5 x^{8} y^{4} \cdot - 1 + 10 {(x^{2} y)}^{3} {(- 1)}^{2} + 10 {(x^{2} y)}^{2} {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.9

Умножим $- 1$ на $5$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 {(x^{2} y)}^{3} {(- 1)}^{2} + 10 {(x^{2} y)}^{2} {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.10

Применим правило умножения к $x^{2} y$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 ({(x^{2})}^{3} y^{3}) {(- 1)}^{2} + 10 {(x^{2} y)}^{2} {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.11

Перемножим экспоненты в ${(x^{2})}^{3}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.11.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 (x^{2 \cdot 3} y^{3}) {(- 1)}^{2} + 10 {(x^{2} y)}^{2} {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.11.2

Умножим $2$ на $3$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 (x^{6} y^{3}) {(- 1)}^{2} + 10 {(x^{2} y)}^{2} {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.12

Возведем $- 1$ в степень $2$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} \cdot 1 + 10 {(x^{2} y)}^{2} {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.13

Умножим $10$ на $1$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} + 10 {(x^{2} y)}^{2} {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.14

Применим правило умножения к $x^{2} y$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} + 10 ({(x^{2})}^{2} y^{2}) {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.15

Перемножим экспоненты в ${(x^{2})}^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.15.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} + 10 (x^{2 \cdot 2} y^{2}) {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.15.2

Умножим $2$ на $2$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} + 10 (x^{4} y^{2}) {(- 1)}^{3} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.16

Возведем $- 1$ в степень $3$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} + 10 x^{4} y^{2} \cdot - 1 + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.17

Умножим $- 1$ на $10$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 {(x^{2} y)}^{1} {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.18

Упростим.

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 (x^{2} y) {(- 1)}^{4} + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.19

Возведем $- 1$ в степень $4$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y \cdot 1 + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.20

Умножим $5$ на $1$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + 1 {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.21

Умножим ${(x^{2} y)}^{0}$ на $1$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + {(x^{2} y)}^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.22

Применим правило умножения к $x^{2} y$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + {(x^{2})}^{0} y^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.23

Перемножим экспоненты в ${(x^{2})}^{0}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.23.1

Применим правило степени и перемножим показатели, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + x^{2 \cdot 0} y^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.23.2

Умножим $2$ на $0$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + x^{0} y^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.24

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + 1 y^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.25

Умножим $y^{0}$ на $1$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + y^{0} {(- 1)}^{5}$

Этап 4.26

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + 1 {(- 1)}^{5}$

Этап 4.27

Умножим ${(- 1)}^{5}$ на $1$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y + {(- 1)}^{5}$

Этап 4.28

Возведем $- 1$ в степень $5$ .

$x^{10} y^{5} - 5 x^{8} y^{4} + 10 x^{6} y^{3} - 10 x^{4} y^{2} + 5 x^{2} y - 1$