Номер 16.9, страница 134 - гдз по алгебре 11 класс учебник Мерзляк, Номировский

Авторы: Мерзляк А. Г., Номировский Д. А., Полонский В. Б., Якир М. С.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2016 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: синий, зелёный
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Математика. Алгебра и начала математического анализа
Популярные ГДЗ в 11 классе
Упражнения. § 16. Бином Ньютона. Глава 3. Элементы комбинаторики. Бином Ньютона - номер 16.9, страница 134.
№16.9 (с. 134)
Учебник. №16.9 (с. 134)
скриншот условия

16.9. Докажите, что:
$1 + C_{100}^1 3 + C_{100}^2 3^2 + \dots + C_{100}^{99} 3^{99} + 3^{100} = 1 - C_{200}^1 3 + C_{200}^2 3^2 - \dots - C_{200}^{199} 3^{199} + 3^{200}$
Решение. №16.9 (с. 134)

Решение 2. №16.9 (с. 134)
Для доказательства данного тождества преобразуем его левую и правую части по отдельности, используя формулу бинома Ньютона.
Рассмотрим левую часть (ЛЧ) равенства:
$1 + C_{100}^1 \cdot 3 + C_{100}^2 \cdot 3^2 + \dots + C_{100}^{99} \cdot 3^{99} + 3^{100}$
Вспомним формулу бинома Ньютона для $(a+b)^n$:
$(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} C_n^k a^{n-k}b^k = C_n^0 a^n + C_n^1 a^{n-1}b + C_n^2 a^{n-2}b^2 + \dots + C_n^n b^n$
где $C_n^k$ — биномиальные коэффициенты.
Заметим, что $C_{100}^0 = 1$ и $C_{100}^{100} = 1$. Тогда левую часть можно переписать в виде полной суммы биномиального разложения:
$C_{100}^0 \cdot 3^0 + C_{100}^1 \cdot 3^1 + C_{100}^2 \cdot 3^2 + \dots + C_{100}^{99} \cdot 3^{99} + C_{100}^{100} \cdot 3^{100}$
Это выражение в точности соответствует разложению $(1+3)^{100}$ (здесь $a=1, b=3, n=100$).
Следовательно, значение левой части равно:
$ЛЧ = (1+3)^{100} = 4^{100} = (2^2)^{100} = 2^{200}$
Теперь рассмотрим правую часть (ПЧ) равенства:
$1 - C_{200}^1 \cdot 3 + C_{200}^2 \cdot 3^2 - \dots - C_{200}^{199} \cdot 3^{199} + 3^{200}$
Эта знакочередующаяся сумма соответствует разложению бинома $(a-b)^n$:
$(a-b)^n = \sum_{k=0}^{n} C_n^k a^{n-k}(-b)^k = C_n^0 a^n - C_n^1 a^{n-1}b + C_n^2 a^{n-2}b^2 - \dots + (-1)^n C_n^n b^n$
Учитывая, что $C_{200}^0=1$ и $C_{200}^{200}=1$, правую часть можно записать как:
$C_{200}^0 \cdot 3^0 - C_{200}^1 \cdot 3^1 + C_{200}^2 \cdot 3^2 - \dots - C_{200}^{199} \cdot 3^{199} + C_{200}^{200} \cdot 3^{200}$
Это выражение является разложением $(1-3)^{200}$ (здесь $a=1, b=3, n=200$).
Следовательно, значение правой части равно:
$ПЧ = (1-3)^{200} = (-2)^{200}$
Поскольку показатель степени 200 является чётным числом, то $(-2)^{200} = 2^{200}$.
$ПЧ = 2^{200}$
Мы получили, что левая часть равна $2^{200}$ и правая часть также равна $2^{200}$. Так как $ЛЧ = ПЧ$, тождество доказано.
Ответ: Что и требовалось доказать.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по алгебре за 11 класс, для упражнения номер 16.9 расположенного на странице 134 к учебнику 2016 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по алгебре к упражнению №16.9 (с. 134), авторов: Мерзляк (Аркадий Григорьевич), Номировский (Дмитрий Анатольевич), Полонский (Виталий Борисович), Якир (Михаил Семёнович), ФГОС (старый) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.