Основы мат. анализа Примеры

${(4 a - b)}^{3}$

Этап 1

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

$\sum_{k = 0}^{3} \frac{3!}{(3 - k)! k!} \cdot {(4 a)}^{3 - k} \cdot {(- b)}^{k}$

Этап 2

Развернем сумму.

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

Этап 3

Упростим экспоненты для каждого члена разложения.

$1 \cdot {(4 a)}^{3} \cdot {(- b)}^{0} + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Умножим ${(4 a)}^{3}$ на $1$ .

${(4 a)}^{3} \cdot {(- b)}^{0} + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.2

Применим правило умножения к $4 a$ .

$4^{3} a^{3} \cdot {(- b)}^{0} + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.3

Возведем $4$ в степень $3$ .

$64 a^{3} \cdot {(- b)}^{0} + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.4

Применим правило умножения к $- b$ .

$64 a^{3} \cdot ({(- 1)}^{0} b^{0}) + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.5

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$64 \cdot {(- 1)}^{0} a^{3} b^{0} + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.6

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

$64 \cdot 1 a^{3} b^{0} + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.7

Умножим $64$ на $1$ .

$64 a^{3} b^{0} + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.8

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

$64 a^{3} \cdot 1 + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.9

Умножим $64$ на $1$ .

$64 a^{3} + 3 \cdot {(4 a)}^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.10

Применим правило умножения к $4 a$ .

$64 a^{3} + 3 \cdot (4^{2} a^{2}) \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.11

Возведем $4$ в степень $2$ .

$64 a^{3} + 3 \cdot (16 a^{2}) \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.12

Умножим $16$ на $3$ .

$64 a^{3} + 48 a^{2} \cdot {(- b)}^{1} + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.13

Упростим.

$64 a^{3} + 48 a^{2} \cdot (- b) + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.14

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$64 a^{3} + 48 \cdot - 1 a^{2} b + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.15

Умножим $48$ на $- 1$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 3 \cdot {(4 a)}^{1} \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.16

Упростим.

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 3 \cdot (4 a) \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.17

Умножим $4$ на $3$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a \cdot {(- b)}^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.18

Применим правило умножения к $- b$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a \cdot ({(- 1)}^{2} b^{2}) + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.19

Перепишем, используя свойство коммутативности умножения.

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 \cdot {(- 1)}^{2} a b^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.20

Возведем $- 1$ в степень $2$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 \cdot 1 a b^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.21

Умножим $12$ на $1$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} + 1 \cdot {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.22

Умножим ${(4 a)}^{0}$ на $1$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} + {(4 a)}^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.23

Применим правило умножения к $4 a$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} + 4^{0} a^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.24

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} + 1 a^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.25

Умножим $a^{0}$ на $1$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} + a^{0} \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.26

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} + 1 \cdot {(- b)}^{3}$

Этап 4.27

Умножим ${(- b)}^{3}$ на $1$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} + {(- b)}^{3}$

Этап 4.28

Применим правило умножения к $- b$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} + {(- 1)}^{3} b^{3}$

Этап 4.29

Возведем $- 1$ в степень $3$ .

$64 a^{3} - 48 a^{2} b + 12 a b^{2} - b^{3}$