Страница 60 - гдз по алгебре 11 класс дидактические материалы Мерзляк, Полонский

Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета

Авторы: Мерзляк А. Г., Полонский В. Б., Рабинович Е. М., Якир М. С.

Тип: Дидактические материалы

Серия: алгоритм успеха

Издательство: Просвещение

Год издания: 2020 - 2025

Уровень обучения: базовый

Цвет обложки: бирюзовый

ISBN: 978-5-09-098610-6

Популярные ГДЗ в 11 классе

Cтраница 60

№127 (с. 60)
Условие. №127 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 127, Условие

127. На прямой отметили 23 точки, а на параллельной ей прямой — 11 точек. Сколько существует четырёх-угольников с вершинами в отмеченных точках?

Решение. №127 (с. 60)

Для построения четырёхугольника необходимо выбрать четыре вершины так, чтобы никакие три из них не лежали на одной прямой. В условиях задачи все точки расположены на двух параллельных прямых. Пусть на первой прямой $l_1$ находится 23 точки, а на второй прямой $l_2$ — 11 точек.

Чтобы никакие три вершины не были коллинеарными, необходимо выбрать две вершины на прямой $l_1$ и две вершины на прямой $l_2$. Если выбрать три точки на одной прямой и одну на другой, получится треугольник. Если выбрать все четыре точки на одной прямой, они не образуют четырёхугольник.

Таким образом, задача сводится к вычислению количества способов выбрать 2 точки из 23 на первой прямой и 2 точки из 11 на второй прямой, а затем перемножить эти результаты.

1. Найдём число способов выбрать 2 точки из 23 на прямой $l_1$. Это вычисляется с помощью формулы сочетаний $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$:

$C_{23}^{2} = \frac{23!}{2!(23-2)!} = \frac{23!}{2! \cdot 21!} = \frac{23 \cdot 22}{2 \cdot 1} = 23 \cdot 11 = 253$ способа.

2. Найдём число способов выбрать 2 точки из 11 на прямой $l_2$:

$C_{11}^{2} = \frac{11!}{2!(11-2)!} = \frac{11!}{2! \cdot 9!} = \frac{11 \cdot 10}{2 \cdot 1} = 11 \cdot 5 = 55$ способов.

3. Общее количество четырёхугольников равно произведению числа способов выбора точек на каждой прямой (по правилу произведения в комбинаторике):

$N = C_{23}^{2} \cdot C_{11}^{2} = 253 \cdot 55 = 13915$.

Ответ: 13915

№128 (с. 60)
Условие. №128 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 128, Условие

128. На прямой отметили 23 точки, а на параллельной ей прямой — 11 точек. Сколько существует треугольников с вершинами в отмеченных точках?

Решение. №128 (с. 60)

Для того чтобы три точки образовывали треугольник, они не должны лежать на одной прямой. В условии задачи даны две параллельные прямые. На первой прямой отмечено 23 точки, на второй — 11 точек. Все точки, лежащие на одной прямой, являются коллинеарными, поэтому выбрать три вершины треугольника с одной прямой невозможно.

Следовательно, существует два возможных случая для образования треугольника:

1. Две вершины выбираются на первой прямой (из 23 точек), а одна вершина — на второй прямой (из 11 точек).

2. Одна вершина выбирается на первой прямой (из 23 точек), а две вершины — на второй прямой (из 11 точек).

Рассчитаем количество способов для каждого случая, используя формулу для числа сочетаний: $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$.

Случай 1: Выбираем 2 точки из 23 и 1 точку из 11.
Число способов выбрать 2 точки из 23: $C_{23}^2 = \frac{23!}{2!(23-2)!} = \frac{23 \times 22}{2 \times 1} = 23 \times 11 = 253$.
Число способов выбрать 1 точку из 11: $C_{11}^1 = \frac{11!}{1!(11-1)!} = 11$.
Общее число треугольников в этом случае равно произведению этих сочетаний: $N_1 = C_{23}^2 \times C_{11}^1 = 253 \times 11 = 2783$.

Случай 2: Выбираем 1 точку из 23 и 2 точки из 11.
Число способов выбрать 1 точку из 23: $C_{23}^1 = \frac{23!}{1!(23-1)!} = 23$.
Число способов выбрать 2 точки из 11: $C_{11}^2 = \frac{11!}{2!(11-2)!} = \frac{11 \times 10}{2 \times 1} = 55$.
Общее число треугольников в этом случае: $N_2 = C_{23}^1 \times C_{11}^2 = 23 \times 55 = 1265$.

Общее количество возможных треугольников равно сумме треугольников из первого и второго случаев:
$N = N_1 + N_2 = 2783 + 1265 = 4048$.

Ответ: 4048

№129 (с. 60)
Условие. №129 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 129, Условие

129. Сколько существует способов выбрать из натуральных чисел от 1 до 33 шесть чисел так, чтобы среди выбранных было ровно два нечётных числа?

Решение. №129 (с. 60)

Задача заключается в том, чтобы найти количество способов выбрать 6 чисел из 33, где ровно 2 числа будут нечетными. Это означает, что остальные 4 числа должны быть четными. Решение можно разбить на несколько этапов.

1. Определение количества четных и нечетных чисел
В наборе натуральных чисел от 1 до 33 содержится 33 числа. Количество нечетных чисел (1, 3, 5, ..., 33) составляет 17. Количество четных чисел (2, 4, 6, ..., 32) составляет $33 - 17 = 16$.

2. Расчет количества способов выбора нечетных чисел
Согласно условию, необходимо выбрать ровно 2 нечетных числа из 17 доступных. Поскольку порядок выбора не имеет значения, мы используем формулу для числа сочетаний $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$.
Число способов выбрать 2 нечетных числа из 17 равно: $C_{17}^2 = \frac{17!}{2!(17-2)!} = \frac{17!}{2!15!} = \frac{17 \times 16}{2 \times 1} = 136$.

3. Расчет количества способов выбора четных чисел
Так как всего нужно выбрать 6 чисел, а 2 из них нечетные, то остальные $6 - 2 = 4$ числа должны быть четными. Эти 4 четных числа нужно выбрать из 16 доступных.
Число способов выбрать 4 четных числа из 16 равно: $C_{16}^4 = \frac{16!}{4!(16-4)!} = \frac{16!}{4!12!} = \frac{16 \times 15 \times 14 \times 13}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 1820$.

4. Нахождение общего количества способов
Чтобы найти общее количество способов, нужно перемножить количество способов выбора нечетных чисел и количество способов выбора четных чисел (согласно правилу произведения в комбинаторике).
Общее число способов = $C_{17}^2 \times C_{16}^4 = 136 \times 1820 = 247520$.

Ответ: 247520

№130 (с. 60)
Условие. №130 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 130, Условие

130. Из 15 человек формируют три группы по 5 человек для поездки в Лондон, Париж и Мадрид. Сколько существует способов это сделать?

Решение. №130 (с. 60)

Для решения этой задачи мы будем использовать комбинаторику. Поскольку группы отправляются в разные города (Лондон, Париж, Мадрид), они являются различимыми. Это означает, что порядок выбора групп важен. Решим задачу поэтапно.

Шаг 1: Формирование группы для поездки в Лондон

Сначала нужно выбрать 5 человек из 15 для поездки в Лондон. Порядок выбора людей внутри группы не имеет значения, поэтому мы используем формулу для числа сочетаний $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$.

Количество способов выбрать первую группу:

$C_{15}^5 = \frac{15!}{5!(15-5)!} = \frac{15!}{5!10!} = \frac{15 \cdot 14 \cdot 13 \cdot 12 \cdot 11}{5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} = 3003$ способа.

Шаг 2: Формирование группы для поездки в Париж

После того как первая группа сформирована, осталось $15 - 5 = 10$ человек. Из них нужно выбрать 5 человек для поездки в Париж.

Количество способов выбрать вторую группу:

$C_{10}^5 = \frac{10!}{5!(10-5)!} = \frac{10!}{5!5!} = \frac{10 \cdot 9 \cdot 8 \cdot 7 \cdot 6}{5 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 2 \cdot 1} = 252$ способа.

Шаг 3: Формирование группы для поездки в Мадрид

Осталось $10 - 5 = 5$ человек. Все они отправятся в Мадрид. Таким образом, есть только один способ сформировать третью группу.

Количество способов выбрать третью группу:

$C_5^5 = \frac{5!}{5!(5-5)!} = \frac{5!}{5!0!} = 1$ способ.

Шаг 4: Общее количество способов

Чтобы найти общее количество способов сформировать все три группы, нужно перемножить количество способов для каждого шага, согласно правилу произведения в комбинаторике.

Общее число способов = (способы для Лондона) × (способы для Парижа) × (способы для Мадрида).

$N = C_{15}^5 \cdot C_{10}^5 \cdot C_5^5 = 3003 \cdot 252 \cdot 1 = 756756$.

Это также можно рассчитать с помощью мультиномиального коэффициента, так как мы разбиваем множество из 15 элементов на 3 упорядоченные группы по 5 элементов в каждой:

$\binom{15}{5,5,5} = \frac{15!}{5!5!5!} = \frac{1307674368000}{120 \cdot 120 \cdot 120} = \frac{1307674368000}{1728000} = 756756$.

Ответ: Существует 756756 способов сформировать три группы.

№131 (с. 60)
Условие. №131 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 131, Условие

131. Сколько существует способов выбрать из натуральных чисел от 1 до 33 шесть чисел так, чтобы среди выбранных было не менее двух нечётных чисел?

Решение. №131 (с. 60)

Для решения задачи сначала определим, сколько чётных и нечётных чисел находится в диапазоне натуральных чисел от 1 до 33.

  • Нечётные числа: 1, 3, 5, ..., 33. Их количество можно найти по формуле для n-го члена арифметической прогрессии: $a_n = a_1 + d(n-1)$, где $a_n = 33$, $a_1 = 1$, $d=2$. Отсюда $33 = 1 + 2(n-1)$, $32 = 2(n-1)$, $16 = n-1$, $n = 17$. Итак, всего 17 нечётных чисел.
  • Чётные числа: 2, 4, 6, ..., 32. Их количество равно $33 - 17 = 16$.

Задача состоит в том, чтобы найти количество способов выбрать 6 чисел из 33 так, чтобы среди них было не менее двух нечётных. Эту задачу удобнее решать методом от противного (через дополнение). Мы найдём общее количество способов выбрать 6 чисел из 33, а затем вычтем из него количество "неблагоприятных" способов, то есть тех, где выбрано менее двух нечётных чисел (0 или 1 нечётное число).

1. Общее количество способов выбрать 6 чисел из 33.

Поскольку порядок выбора чисел не важен, используем формулу для числа сочетаний $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$.

Общее число способов равно $C_{33}^6$:

$C_{33}^6 = \frac{33!}{6!(33-6)!} = \frac{33 \times 32 \times 31 \times 30 \times 29 \times 28}{6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} = 1\ 107\ 568$

2. Количество "неблагоприятных" способов.

Неблагоприятными являются два случая:

а) Выбрано 0 нечётных и 6 чётных чисел.

Это означает, что все 6 чисел выбираются из 16 имеющихся чётных чисел. Количество таких способов:

$C_{16}^6 = \frac{16!}{6!(16-6)!} = \frac{16 \times 15 \times 14 \times 13 \times 12 \times 11}{6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} = 8008$

б) Выбрано 1 нечётное и 5 чётных чисел.

Нужно выбрать 1 число из 17 нечётных ($C_{17}^1$) и 5 чисел из 16 чётных ($C_{16}^5$). По правилу произведения в комбинаторике, общее количество способов для этого случая равно:

$C_{17}^1 \times C_{16}^5 = 17 \times \frac{16!}{5!(16-5)!} = 17 \times \frac{16 \times 15 \times 14 \times 13 \times 12}{5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} = 17 \times 4368 = 74\ 256$

Суммарное количество неблагоприятных способов равно сумме способов в случаях а) и б):

$8008 + 74\ 256 = 82\ 264$

3. Искомое количество способов.

Чтобы найти количество способов, удовлетворяющих исходному условию (не менее двух нечётных), вычтем количество неблагоприятных способов из общего числа способов:

$1\ 107\ 568 - 82\ 264 = 1\ 025\ 304$

Ответ: $1\ 025\ 304$

№132 (с. 60)
Условие. №132 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 132, Условие

132. Прямые $a$, $b$ и $c$ параллельны, но не лежат в одной плоскости. На указанных прямых отметили соответственно 8, 10 и 11 точек. Сколько существует тетраэдров с вершинами в отмеченных точках?

Решение. №132 (с. 60)

Для того чтобы построить тетраэдр, необходимо выбрать четыре вершины, которые не лежат в одной плоскости. В условии задачи даны три параллельные прямые $a$, $b$ и $c$, которые не лежат в одной плоскости. На прямой $a$ отмечено 8 точек, на прямой $b$ — 10 точек, и на прямой $c$ — 11 точек.

Рассмотрим, какие комбинации из четырех точек будут лежать в одной плоскости (т.е. будут копланарными) и, следовательно, не смогут образовать тетраэдр:

  • Если все четыре точки выбраны с одной прямой, они коллинеарны, а значит и копланарны.
  • Если точки выбраны только с двух прямых (например, с $a$ и $b$), они все будут лежать в плоскости, определяемой этими двумя параллельными прямыми, и тоже будут копланарны. Это относится к случаям, когда 3 точки взяты с одной прямой и 1 с другой, или когда 2 точки взяты с одной прямой и 2 с другой.

Единственный способ выбрать четыре не копланарные точки — это взять их со всех трех прямых. Поскольку всего нужно выбрать 4 точки, это означает, что с одной прямой нужно взять 2 точки, а с двух других — по одной. Например, если взять две точки с прямой $a$, одну с прямой $b$ и одну с прямой $c$, то эти точки не будут лежать в одной плоскости. Плоскость, проходящая через прямую $a$ и точку на прямой $b$, это та же плоскость, что содержит прямые $a$ и $b$. Точка на прямой $c$ не лежит в этой плоскости, так как по условию все три прямые не копланарны.

Таким образом, общее количество тетраэдров — это сумма способов выбрать 2 точки с одной прямой и по 1 точке с двух других. Рассмотрим все три возможных случая:

1. Две точки выбраны с прямой $a$ (из 8), по одной — с прямых $b$ (из 10) и $c$ (из 11). Число способов для этого случая вычисляется как произведение числа сочетаний: $C_8^2 \cdot C_{10}^1 \cdot C_{11}^1 = \frac{8!}{2!(8-2)!} \cdot 10 \cdot 11 = \frac{8 \cdot 7}{2} \cdot 10 \cdot 11 = 28 \cdot 110 = 3080$.

2. Две точки выбраны с прямой $b$ (из 10), по одной — с прямых $a$ (из 8) и $c$ (из 11). Число способов: $C_{10}^2 \cdot C_8^1 \cdot C_{11}^1 = \frac{10 \cdot 9}{2} \cdot 8 \cdot 11 = 45 \cdot 8 \cdot 11 = 3960$.

3. Две точки выбраны с прямой $c$ (из 11), по одной — с прямых $a$ (из 8) и $b$ (из 10). Число способов: $C_{11}^2 \cdot C_8^1 \cdot C_{10}^1 = \frac{11 \cdot 10}{2} \cdot 8 \cdot 10 = 55 \cdot 8 \cdot 10 = 4400$.

Чтобы найти общее количество тетраэдров, нужно сложить количество способов для каждого из этих трех взаимоисключающих случаев: $3080 + 3960 + 4400 = 11440$.

Ответ: 11440.

№133 (с. 60)
Условие. №133 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 133, Условие

133. Раскройте скобки в выражении:

1) $(a-b)^5;$

2) $(1-2y)^6;$

3) $(b^2+1)^4;$

4) $\left(\frac{1}{y}-1\right)^7.$

Решение. №133 (с. 60)

Для раскрытия скобок в выражениях вида $(x+y)^n$ используется формула бинома Ньютона:
$(x+y)^n = \sum_{k=0}^{n} C_n^k x^{n-k} y^k = C_n^0 x^n y^0 + C_n^1 x^{n-1} y^1 + \dots + C_n^n x^0 y^n$,
где $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$ — биномиальные коэффициенты. Эти коэффициенты удобно находить с помощью треугольника Паскаля.

1) Для раскрытия скобок в выражении $(a - b)^5$ воспользуемся формулой бинома Ньютона для $n=5$. Биномиальные коэффициенты для $n=5$ равны 1, 5, 10, 10, 5, 1. Так как второй член в скобках отрицательный ($-b$), знаки в разложении будут чередоваться.
$(a - b)^5 = C_5^0 a^5 (-b)^0 + C_5^1 a^4 (-b)^1 + C_5^2 a^3 (-b)^2 + C_5^3 a^2 (-b)^3 + C_5^4 a^1 (-b)^4 + C_5^5 a^0 (-b)^5$
$= 1 \cdot a^5 \cdot 1 + 5 \cdot a^4 \cdot (-b) + 10 \cdot a^3 \cdot b^2 + 10 \cdot a^2 \cdot (-b^3) + 5 \cdot a \cdot b^4 + 1 \cdot 1 \cdot (-b^5)$
$= a^5 - 5a^4b + 10a^3b^2 - 10a^2b^3 + 5ab^4 - b^5$
Ответ: $a^5 - 5a^4b + 10a^3b^2 - 10a^2b^3 + 5ab^4 - b^5$

2) Для раскрытия скобок в выражении $(1 - 2y)^6$ применим формулу бинома Ньютона для $n=6$. Биномиальные коэффициенты для $n=6$ равны 1, 6, 15, 20, 15, 6, 1. Первый член в скобках — 1, второй — $(-2y)$.
$(1 - 2y)^6 = C_6^0 1^6 (-2y)^0 + C_6^1 1^5 (-2y)^1 + C_6^2 1^4 (-2y)^2 + C_6^3 1^3 (-2y)^3 + C_6^4 1^2 (-2y)^4 + C_6^5 1^1 (-2y)^5 + C_6^6 1^0 (-2y)^6$
$= 1 \cdot 1 \cdot 1 + 6 \cdot 1 \cdot (-2y) + 15 \cdot 1 \cdot (4y^2) + 20 \cdot 1 \cdot (-8y^3) + 15 \cdot 1 \cdot (16y^4) + 6 \cdot 1 \cdot (-32y^5) + 1 \cdot 1 \cdot (64y^6)$
$= 1 - 12y + 60y^2 - 160y^3 + 240y^4 - 192y^5 + 64y^6$
Ответ: $1 - 12y + 60y^2 - 160y^3 + 240y^4 - 192y^5 + 64y^6$

3) Для раскрытия скобок в выражении $(b^2 + 1)^4$ используем формулу бинома Ньютона для $n=4$. Коэффициенты для $n=4$: 1, 4, 6, 4, 1. Члены в скобках: $b^2$ и 1.
$(b^2 + 1)^4 = C_4^0 (b^2)^4 (1)^0 + C_4^1 (b^2)^3 (1)^1 + C_4^2 (b^2)^2 (1)^2 + C_4^3 (b^2)^1 (1)^3 + C_4^4 (b^2)^0 (1)^4$
$= 1 \cdot (b^2)^4 + 4 \cdot (b^2)^3 + 6 \cdot (b^2)^2 + 4 \cdot b^2 + 1 \cdot 1$
$= b^8 + 4b^6 + 6b^4 + 4b^2 + 1$
Ответ: $b^8 + 4b^6 + 6b^4 + 4b^2 + 1$

4) Для раскрытия скобок в выражении $(\frac{1}{y} - 1)^7$ применим формулу бинома Ньютона для $n=7$. Коэффициенты для $n=7$: 1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1. Члены в скобках: $\frac{1}{y}$ и $-1$.
$(\frac{1}{y} - 1)^7 = C_7^0 (\frac{1}{y})^7 (-1)^0 + C_7^1 (\frac{1}{y})^6 (-1)^1 + C_7^2 (\frac{1}{y})^5 (-1)^2 + C_7^3 (\frac{1}{y})^4 (-1)^3 + C_7^4 (\frac{1}{y})^3 (-1)^4 + C_7^5 (\frac{1}{y})^2 (-1)^5 + C_7^6 (\frac{1}{y})^1 (-1)^6 + C_7^7 (\frac{1}{y})^0 (-1)^7$
$= 1 \cdot \frac{1}{y^7} \cdot 1 + 7 \cdot \frac{1}{y^6} \cdot (-1) + 21 \cdot \frac{1}{y^5} \cdot 1 + 35 \cdot \frac{1}{y^4} \cdot (-1) + 35 \cdot \frac{1}{y^3} \cdot 1 + 21 \cdot \frac{1}{y^2} \cdot (-1) + 7 \cdot \frac{1}{y} \cdot 1 + 1 \cdot 1 \cdot (-1)$
$= \frac{1}{y^7} - \frac{7}{y^6} + \frac{21}{y^5} - \frac{35}{y^4} + \frac{35}{y^3} - \frac{21}{y^2} + \frac{7}{y} - 1$
Ответ: $\frac{1}{y^7} - \frac{7}{y^6} + \frac{21}{y^5} - \frac{35}{y^4} + \frac{35}{y^3} - \frac{21}{y^2} + \frac{7}{y} - 1$

№134 (с. 60)
Условие. №134 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 134, Условие

134. Вычислите сумму $2^n + C_n^1 2^{n-1} + C_n^2 2^{n-2} + ... + C_n^{n-1} 2 + 1.$

Решение. №134 (с. 60)

Для вычисления данной суммы воспользуемся формулой бинома Ньютона:

$(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} C_n^k a^{n-k} b^k = C_n^0 a^n b^0 + C_n^1 a^{n-1} b^1 + C_n^2 a^{n-2} b^2 + \dots + C_n^{n-1} a^1 b^{n-1} + C_n^n a^0 b^n$.

Заданная в условии сумма:

$S = 2^n + C_n^1 2^{n-1} + C_n^2 2^{n-2} + \dots + C_n^{n-1} 2 + 1$.

Перепишем первый и последний члены этой суммы, используя биномиальные коэффициенты. Известно, что $C_n^0 = 1$ и $C_n^n = 1$. Тогда:

$S = C_n^0 \cdot 2^n + C_n^1 \cdot 2^{n-1} + C_n^2 \cdot 2^{n-2} + \dots + C_n^{n-1} \cdot 2^1 + C_n^n \cdot 1$.

Заметим, что число $1$ можно представить как $1$ в любой степени, так как $1^k = 1$ для любого $k$. Также $2^0=1$. Представим сумму в следующем виде, чтобы она соответствовала формуле бинома:

$S = C_n^0 \cdot 2^n \cdot 1^0 + C_n^1 \cdot 2^{n-1} \cdot 1^1 + C_n^2 \cdot 2^{n-2} \cdot 1^2 + \dots + C_n^{n-1} \cdot 2^1 \cdot 1^{n-1} + C_n^n \cdot 2^0 \cdot 1^n$.

Полученное выражение в точности соответствует разложению бинома Ньютона для $(a+b)^n$ при $a=2$ и $b=1$.

Следовательно, искомая сумма равна:

$S = (2+1)^n = 3^n$.

Ответ: $3^n$.

№135 (с. 60)
Условие. №135 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 135, Условие

135. В выражении $(x + y)^n$ раскрыли скобки, используя формулу бинома Ньютона. Оказалось, что сумма коэффициентов полученного многочлена равна 512. Найдите значение $n$.

Решение. №135 (с. 60)

Согласно формуле бинома Ньютона, выражение $(x + y)^n$ раскладывается в многочлен:

$(x + y)^n = \sum_{k=0}^{n} C_n^k x^{n-k} y^k = C_n^0 x^n y^0 + C_n^1 x^{n-1} y^1 + \dots + C_n^n x^0 y^n$

где $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$ являются биномиальными коэффициентами.

Чтобы найти сумму всех коэффициентов этого многочлена ($C_n^0 + C_n^1 + \dots + C_n^n$), достаточно подставить в исходное тождество значения $x=1$ и $y=1$.

При $x=1$ и $y=1$ левая часть тождества примет вид:

$(1 + 1)^n = 2^n$

Правая часть тождества при $x=1$ и $y=1$ будет равна сумме коэффициентов:

$C_n^0 \cdot 1^{n} \cdot 1^{0} + C_n^1 \cdot 1^{n-1} \cdot 1^{1} + \dots + C_n^n \cdot 1^{0} \cdot 1^{n} = C_n^0 + C_n^1 + \dots + C_n^n$

Приравнивая левую и правую части, получаем, что сумма коэффициентов разложения бинома Ньютона равна $2^n$.

По условию задачи, эта сумма равна 512. Составим и решим уравнение:

$2^n = 512$

Так как $512 = 2^9$, то:

$2^n = 2^9$

Отсюда следует, что $n=9$.

Ответ: 9

№136 (с. 60)
Условие. №136 (с. 60)
ГДЗ Алгебра, 11 класс Дидактические материалы, авторы: Мерзляк Аркадий Григорьевич, Полонский Виталий Борисович, Рабинович Ефим Михайлович, Якир Михаил Семёнович, издательство Просвещение, Москва, 2020, бирюзового цвета, страница 60, номер 136, Условие

136. В выражении $(3x+1)^9$ раскрыли скобки по формуле бинома Ньютона. Чему равна сумма коэффициентов полученного многочлена?

Решение. №136 (с. 60)

Для нахождения суммы коэффициентов многочлена, полученного в результате раскрытия скобок, используется простое свойство. Сумма коэффициентов любого многочлена $P(x)$ равна значению этого многочлена при $x=1$.

Пусть $P(x) = (3x + 1)^9$. После раскрытия скобок мы получим многочлен вида:
$P(x) = a_9 x^9 + a_8 x^8 + \dots + a_1 x + a_0$

Сумма коэффициентов этого многочлена равна $S = a_9 + a_8 + \dots + a_1 + a_0$.
Если мы подставим $x=1$ в многочлен, то получим:
$P(1) = a_9(1)^9 + a_8(1)^8 + \dots + a_1(1) + a_0 = a_9 + a_8 + \dots + a_1 + a_0 = S$.

Таким образом, чтобы найти сумму коэффициентов, нам нужно просто вычислить значение исходного выражения при $x=1$:
$S = P(1) = (3 \cdot 1 + 1)^9 = (3 + 1)^9 = 4^9$.

Вычислим $4^9$:
$4^9 = (2^2)^9 = 2^{18}$.
Мы знаем, что $2^{10} = 1024$ и $2^8 = 256$.
Тогда $2^{18} = 2^{10} \cdot 2^8 = 1024 \cdot 256 = 262144$.

Ответ: 262144.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться