Основы мат. анализа Примеры

${(x + 6 y)}^{4}$

Этап 1

Используем формулу биномиального разложения, чтобы найти каждый член. Бином Ньютона имеет вид ${(a + b)}^{n} = \sum_{k = 0}^{n} n C k \cdot (a^{n - k} b^{k})$ .

$\sum_{k = 0}^{4} \frac{4!}{(4 - k)! k!} \cdot {(x)}^{4 - k} \cdot {(6 y)}^{k}$

Этап 2

Развернем сумму.

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

Этап 3

Упростим экспоненты для каждого члена разложения.

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

Этап 4

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Умножим ${(x)}^{4}$ на $1$ .

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

Этап 4.2

Применим правило умножения к $6 y$ .

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

Этап 4.3

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

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

Этап 4.4

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

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

Этап 4.5

Умножим $x^{4}$ на $1$ .

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

Этап 4.6

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

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

Этап 4.7

Умножим $x^{4}$ на $1$ .

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

Этап 4.8

Упростим.

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

Этап 4.9

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

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

Этап 4.10

Умножим $4$ на $6$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 6 \cdot {(x)}^{2} \cdot {(6 y)}^{2} + 4 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(6 y)}^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.11

Применим правило умножения к $6 y$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 6 x^{2} \cdot (6^{2} y^{2}) + 4 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(6 y)}^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.12

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$x^{4} + 24 x^{3} y + 6 \cdot 6^{2} x^{2} y^{2} + 4 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(6 y)}^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.13

Умножим $6$ на $6^{2}$ , сложив экспоненты.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.13.1

Умножим $6$ на $6^{2}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.13.1.1

Возведем $6$ в степень $1$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 6^{1} \cdot 6^{2} x^{2} y^{2} + 4 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(6 y)}^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.13.1.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

$x^{4} + 24 x^{3} y + 6^{1 + 2} x^{2} y^{2} + 4 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(6 y)}^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.13.2

Добавим $1$ и $2$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 6^{3} x^{2} y^{2} + 4 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(6 y)}^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.14

Возведем $6$ в степень $3$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 4 \cdot {(x)}^{1} \cdot {(6 y)}^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.15

Упростим.

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 4 \cdot x \cdot {(6 y)}^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.16

Применим правило умножения к $6 y$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 4 x \cdot (6^{3} y^{3}) + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.17

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 4 \cdot 6^{3} x y^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.18

Возведем $6$ в степень $3$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 4 \cdot 216 x y^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.19

Умножим $4$ на $216$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 864 x y^{3} + 1 \cdot {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.20

Умножим ${(x)}^{0}$ на $1$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 864 x y^{3} + {(x)}^{0} \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.21

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 864 x y^{3} + 1 \cdot {(6 y)}^{4}$

Этап 4.22

Умножим ${(6 y)}^{4}$ на $1$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 864 x y^{3} + {(6 y)}^{4}$

Этап 4.23

Применим правило умножения к $6 y$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 864 x y^{3} + 6^{4} y^{4}$

Этап 4.24

Возведем $6$ в степень $4$ .

$x^{4} + 24 x^{3} y + 216 x^{2} y^{2} + 864 x y^{3} + 1296 y^{4}$