На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 235 - § 12 (Сочетания и их свойства) - (Вероятность и статистика 10 класс, Бунимович Евгений Абрамович, Булычев Владимир Александрович)

Глава 5. Элементы комбинаторики Страницы: 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

235 упражнение:

Раскройте скобки в выражении: а) \( (x + 1)^7 \); б) \( (x + 2)^6 \); в) \( (3x + 2y)^4 \); г) \( (x - 4y)^5 \).

а) (x + 1)^7.
Ответ

Коэффициенты — строка треугольника Паскаля \( N = 7 \): 1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1; так как \( b = 1 \), степени \( b \) на числа не влияют.

\[ (x+1)^7 = x^7 + 7x^6 + 21x^5 + 35x^4 + 35x^3 + 21x^2 + 7x + 1. \]

б) (x + 2)^6.
Ответ

Строка \( N = 6 \): 1, 6, 15, 20, 15, 6, 1; каждое слагаемое \( C_6^k x^k 2^{6-k} \):

\[ (x+2)^6 = x^6 + 6 \cdot 2 x^5 + 15 \cdot 4 x^4 + 20 \cdot 8 x^3 + 15 \cdot 16 x^2 + 6 \cdot 32 x + 64 = x^6 + 12x^5 + 60x^4 + 160x^3 + 240x^2 + 192x + 64. \]

в) (3x + 2y)^4.
Ответ

Строка \( N = 4 \): 1, 4, 6, 4, 1; \( a = 3x \), \( b = 2y \):

\[ (3x + 2y)^4 = (3x)^4 + 4(3x)^3(2y) + 6(3x)^2(2y)^2 + 4(3x)(2y)^3 + (2y)^4 = 81x^4 + 216x^3y + 216x^2y^2 + 96xy^3 + 16y^4. \]

г) (x − 4y)^5.
Ответ

Строка \( N = 5 \): 1, 5, 10, 10, 5, 1; \( b = -4y \), знаки чередуются:

\[ (x - 4y)^5 = x^5 + 5x^4(-4y) + 10x^3(-4y)^2 + 10x^2(-4y)^3 + 5x(-4y)^4 + (-4y)^5 = x^5 - 20x^4y + 160x^3y^2 - 640x^2y^3 + 1280xy^4 - 1024y^5. \]

Что применять при решении

Правило деления и сочетания

Если при подсчёте по правилу умножения каждая комбинация оказалась посчитанной \( m \) раз, результат нужно разделить на \( m \) (правило деления). Сочетание из \( N \) элементов по \( k \) — комбинация из любых \( k \) различных элементов без учёта их порядка; сочетания различаются только составом. С точки зрения теории множеств сочетание — это \( k \)-элементное подмножество \( N \)-элементного множества. При перечислении сочетаний выписывают только комбинации, в которых элементы идут по возрастанию: из 1, 2, 3, 4 по три — 123, 124, 134, 234.

Число сочетаний

Размещение получается из сочетания упорядочиванием его \( k \) элементов (\( k! \) способов), поэтому сочетаний в \( k! \) раз меньше, чем размещений: \( C_N^k = \dfrac{A_N^k}{k!} \). Обозначение читается «цэ из эн по ка». При вычислении дробь сокращают, не вычисляя факториалы целиком: \( C_7^4 = \dfrac{5 \cdot 6 \cdot 7}{3!} = 35 \). Число неупорядоченных пар \( C_N^2 = \dfrac{N(N-1)}{2} \). В ЭТ — функция ЧИСЛКОМБ(N; k). Если команда набирается из нескольких групп (2 мальчика из 13 и 2 девочки из 17), числа сочетаний перемножают: \( C_{13}^2 C_{17}^2 = 78 \cdot 136 = 10\,608 \).
\( C_N^k = \dfrac{N!}{k!\,(N-k)!} = \dfrac{N(N-1)\ldots(N-k+1)}{k!} \)

Свойства чисел сочетаний

1) \( C_N^0 = C_N^N = 1 \). 2) \( C_N^1 = C_N^{N-1} = N \). 3) Симметричность: \( C_N^k = C_N^{N-k} \) — выбрать \( k \) элементов всё равно что указать \( N - k \) невыбранных. 4) \( C_N^0 + C_N^1 + \ldots + C_N^N = 2^N \) — общее число подмножеств \( N \)-элементного множества (каждый элемент либо входит, либо нет). 5) Рекуррентное соотношение: подмножества делятся на содержащие фиксированный элемент \( x \) и не содержащие его. 6) Знакопеременная сумма \( C_N^0 - C_N^1 + C_N^2 - \ldots + (-1)^N C_N^N = 0 \) (бином Ньютона при \( a = -1, b = 1 \)). Приём доказательства тождеств: посчитать число комбинаций двумя способами.
\( C_N^k = C_{N-1}^{k-1} + C_{N-1}^k, \qquad \sum_{k=0}^{N} C_N^k = 2^N \)

Треугольник Паскаля

Таблица чисел \( C_N^k \): в вершине и по краям стоят единицы, каждое другое число равно сумме двух чисел, стоящих над ним (свойство 5). Строки: 1; 1 1; 1 2 1; 1 3 3 1; 1 4 6 4 1; 1 5 10 10 5 1; 1 6 15 20 15 6 1; 1 7 21 35 35 21 7 1; 1 8 28 56 70 56 28 8 1. Строка с номером \( N \) содержит \( N + 1 \) число, симметрична (свойство 3), сумма её чисел равна \( 2^N \), знакопеременная сумма — 0. Треугольник позволяет находить \( C_N^k \) без факториалов; Блез Паскаль посвятил ему «Трактат об арифметическом треугольнике».

Бином Ньютона

Биномом Ньютона называется выражение \( (a + b)^N \), а формулой бинома — тождество для раскрытия скобок: коэффициенты разложения — числа \( C_N^k \), то есть строка треугольника Паскаля с номером \( N \). Частные случаи: \( (a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \), \( (a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3 \), \( (a+b)^4 = a^4 + 4a^3b + 6a^2b^2 + 4ab^3 + b^4 \). При раскрытии \( (x - 4y)^5 \) второе слагаемое берут со своим знаком и степенью: \( b = -4y \).
\( (a+b)^N = C_N^0 a^0 b^N + C_N^1 a^1 b^{N-1} + C_N^2 a^2 b^{N-2} + \ldots + C_N^{N-1} a^{N-1} b + C_N^N a^N b^0 \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа § 12

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 5. Элементы комбинаторики
Параграф
§ 12 — Сочетания и их свойства
Учебник
Вероятность и статистика 10 класс — Математика. Базовый уровень
Автор
Бунимович Евгений Абрамович, Булычев Владимир Александрович
Год
2023

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.