配对第四

在此页面上,您将找到二项式四次运算的公式,我们将通过示例解释如何解决此类二项式运算。此外,您还可以练习从同龄人到四年级逐步解决的练习。

四分之一二项式公式

在数学中,二项式的四次方是由两项组成的多项式的第四次方。

因此,用于计算四分之一二项式的公式如下:

(a+b)^4 = a^4+4a^3b+6a^2b^2+4ab^3+b^4

这个公式可以从牛顿一般二项式公式推导出来。事实上,利用牛顿二项式,您可以计算二项式的任意次幂,因此最好学习牛顿二项式公式。单击上一个链接并了解该公式的样子。

因此,第四项中的二项式等于第一项升到第四项,加上第一项的立方和第二项的 4 倍的乘积,加上第一项和第二项的平方乘以 6,加上 4 倍的乘积第一项乘以第二项得到 3,加上第二项得到第四项。

这个公式对应于二项式和(它的两个元素都是正数),但是在二项式减法升到第四个的公式中,第二个和第四个乘积的符号是负数:

(a \color{red}\bm{-}\color{black}b)^4 = a^4\color{red}\bm{-}\color{black}4a^3b+6a^2b^2\color{red}\bm{-}\color{black}4ab^3+b^4

四年级同学的例子

给定此类二项式的公式,我们将看到几个解二项式四次方的示例。我们将首先计算正二项式,然后求解负二项式。

实施例1

  • 计算以下二项式的四次方:

(x+2)^4

二项式和的 4 次幂的公式为:

(a+b)^4 = a^4+4a^3b+6a^2b^2+4ab^3+b^4

因此,要计算练习的二项式,只需将二项式的两个量代入公式中即可:

(x+2)^4 = x^4+4\cdot x^3\cdot 2+6\cdot x^2\cdot 2^2+4\cdot x\cdot 2^3+2^4

最后我们解决操作:

\begin{aligned}(x+2)^4 & = x^4+4\cdot x^3\cdot 2+6\cdot x^2\cdot 4+4\cdot x\cdot 8+16 \\[2ex] & =x^4+8 x^3+24x^2+32x+16\end{aligned}

实施例2

  • 求下列二项式的四次方:

(x-3)^4

差分二项式四次方的增效公式如下:

(a-b)^4 = a^4-4a^3b+6a^2b^2-4ab^3+b^4

因此,要确定问题的二项式,只需将公式中的变量替换为二项式的值即可:

(x-3)^4 = x^4-4\cdot x^3\cdot 3+6\cdot x^2\cdot 3^2-4\cdot x\cdot 3^3+3^4

最后,我们解决结果操作:

\begin{aligned}(x-3)^4 & = x^4-4\cdot x^3\cdot 3+6\cdot x^2\cdot 9-4\cdot x\cdot 27+81 \\[2ex] & =x^4-12x^3+54x^2-108x+81\end{aligned}

四项式二项式公式的证明

为了探索二项式四阶的概念,我们将以多种方式演示其公式。

从任何对加注到 4:

(a+b)^4

二项式四次方的代数表达式可以通过将其展开为素因子来分解:

(a+b)^4=(a+b)\cdot (a+b)\cdot (a+b)\cdot (a+b)

因此,通过求解多项式 的每个乘积,我们得出二项式升到第四项的公式:

\begin{aligned} (a+b)^4 & =(a+b)\cdot (a+b)\cdot (a+b)\cdot (a+b) \\[2ex] &= (a^2+2ab+b^2)\cdot (a+b)\cdot (a+b) \\[2ex] & = (a^3+3a^2b+3ab^2+b^3) \cdot (a+b) \\[2ex] & = a^4+4a^3b+6a^2b^2+4ab^3+b^4 \end{aligned}

另一方面,二项式四次方的公式也可以使用二项式三次方的公式来验证:

\begin{aligned} (a+b)^4 & =(a+b)^3 \cdot (a+b)\\[2ex] & = (a^3+3a^2b+3ab^2+b^3) \cdot (a+b) \\[2ex] & = a^4+4a^3b+6a^2b^2+4ab^3+b^4 \end{aligned}

同样,可以通过著名的产品(或著名的身份)获得证据。例如,使用总和平方显着乘积的公式:

\begin{aligned} (a+b)^4 & =(a+b)^2\cdot (a+b)^2 \\[2ex] &= (a^2+2ab+b^2)\cdot (a^2+2ab+b^2) \\[2ex]  & = a^4+4a^3b+6a^2b^2+4ab^3+b^4 \end{aligned}

分别使用著名的减法平方恒等式来证实二项式减法的公式:

\begin{aligned} (a-b)^4 & =(a-b)^2\cdot (a-b)^2 \\[2ex] &= (a^2-2ab+b^2)\cdot (a^2-2ab+b^2) \\[2ex]  & = a^4-4a^3b+6a^2b^2-4ab^3+b^4 \end{aligned}

为四年级同龄人解决练习

求解以下二项式的四次幂:

\text{A)} \ (x+1)^4

\text{B)} \ (2x+3)^4

\text{C)} \ (x-4)^4

\text{D)} \ (x^2+y)^4

\text{A)} \ \begin{aligned} (x+1)^4 & = x^4 +4\cdot x^3\cdot 1+6 \cdot x^2\cdot 1^2+4 \cdot x\cdot 1^3 + 1^4 \\[2ex]  & = x^4 +4\cdot x^3\cdot 1+6 \cdot x^2\cdot 1+4 \cdot x\cdot 1 + 1 \\[2ex]  & = \bm{x^4 +4x^3+6 x^2+4 x + 1}\end{aligned}

\text{B)} \ \begin{aligned} (2x+3)^4 & = (2x)^4 +4\cdot (2x)^3\cdot 3+6 \cdot (2x)^2\cdot 3^2+4 \cdot 2x\cdot 3^3 + 3^4 \\[2ex]  & = 16x^4 +4\cdot 8x^3\cdot 3+6 \cdot 4x^2\cdot 9+4 \cdot 2x\cdot 27 + 81\\[2ex]  & = \bm{16x^4 +96x^3+216x^2+216x + 81}\end{aligned}

\text{C)} \ \begin{aligned} (x-4)^4 & = x^4 -4\cdot x^3\cdot 4+6 \cdot x^2\cdot 4^2-4 \cdot x\cdot 4^3 + 4^4 \\[2ex]  & = x^4 -4\cdot x^3\cdot 4+6 \cdot x^2\cdot 16-4 \cdot x\cdot 64 + 256 \\[2ex] & = \bm{x^4 -16 x^3+96x^2-256x + 256}\end{aligned}

\text{D)} \ \begin{aligned} (x^2+y)^4 & = \left(x^2\right)^4 +4\cdot \left(x^2\right)^3\cdot y+6 \cdot \left(x^2\right)^2\cdot y^2+4 \cdot x^2\cdot y^3 + y^4 \\[2ex] & =x^8 +4\cdot x^6\cdot y+6 \cdot x^4\cdot y^2+4 \cdot x^2\cdot y^3 + y^4 \\[2ex]  & = \bm{x^8 +4x^6y+6 x^4 y^2+4x^2y^3 + y^4}\end{aligned}

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