Với giải sách bài tập Toán 10 Bài 3: Nhị thức Newton sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Toán 10. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Toán lớp 10 Bài 3: Nhị thức Newton

Giải SBT Toán 10 trang 47 Tập 2

Bài 1 trang 47 SBT Toán 10 Tập 2: Khai triển các biểu thức sau:

Ý b

Ý c

Ý d

Lời giải:

a) Theo công thức nhị thức Newton ta có:

${\left(x+3y\right)}^4$= x⁴ + 4.x³.3y + 6.x².(3y)² + 4.x.(3y)³ + (3y)⁴

= x⁴ + 12x³y + 54x²y² + 108xy³ + 81y⁴.

b) Theo công thức nhị thức Newton ta có:

${\left(3-2x\right)}^5$= 3⁵ + 5.3⁴.(–2x) + 10.3³.(–2x)² + 10.3². (–2x)³ + 5.3. (–2x)⁴ + (–2x)⁵

= 243 – 810x + 1080x² – 720x³ + 240x⁴ – 32x⁵.

c) Theo công thức nhị thức Newton ta có:

d) Theo công thức nhị thức Newton ta có:

Bài 2 trang 47 SBT Toán 10 Tập 2: Khai triển và rút gọn biểu thức $\left(x-2\right){\left(2x+1\right)}^4$

Lời giải:

Ta có:

(2x + 1)⁴ = (2x)⁴ + 4.(2x)³.1 + 6.(2x)².1² + 4.2x.1³ + 1⁴

= 16x⁴ + 32x³ + 24x² + 8x + 1

Ta có

$\left(x-2\right){\left(2x+1\right)}^4$ 

= ( x – 2 ) . ( 16x⁴ + 32x³ + 24x² + 8x + 1)

= 16x⁵ + 32x⁴ + 24x³ + 8x² + x – 32x⁴ – 64x³ – 48x² – 16x – 2

= 16x⁵ – 40x³ – 40x² – 15x – 2.

Bài 3 trang 47 SBT Toán 10 Tập 2: Tìm giá trị tham số a để trong khai triển $\left(a+x\right){\left(1+x\right)}^4$ có một số hạng là 22x².

Lời giải:

( 1 + x )⁴ = x⁴ + 4x³ + 6x² + 4x + 1

Ta có

$\left(a+x\right){\left(1+x\right)}^4$ = ax⁴ + 4ax³ + 6ax² + 4ax + a + x⁵ + 4x⁴ + 6x³ + 4x² + x

= x⁵ + (a + 4)x⁴ + (4a + 6)x³ + (6a + 4)x² + (4a + 1)x + a

Để khai triển trên có số hạng 22x²  thì 6a + 4 = 22 hay a = 3.

Vậy a = 3 thỏa mãn yêu cầu đề bài.

Bài 4 trang 47 SBT Toán 10 Tập 2: Biết rằng trong khai triển ${\left(\text{ax}-1\right)}^5$, hệ số của x⁴ gấp bốn lần hệ số của x². Hãy tìm giá trị của tham số a.

Lời giải:

${\left(\text{ax}-1\right)}^5$ = (ax)⁵ + 5. (ax)⁴. (–1) + 10. (ax)³. (–1) ² + 10. (ax)². (–1)³ + 5.(ax).(–1)⁴ + (–1)⁵ = a⁵x⁵ – 5a⁴x⁴ + 10a³x³ – 10a²x² + 5ax – 1

Hệ số của x⁴ gấp bốn lần hệ số của x²  nên $\frac{-5{\text{a}}^4}{-10{\text{a}}^2}$ = 4 (a ≠ 0) hay a² = 8 hay a = 2$\sqrt{2}$ hoặc a = –2$\sqrt{2}$.

Vậy a = 2$\sqrt{2}$ hoặc a = –2$\sqrt{2}$.

Bài 5 trang 47 SBT Toán 10 Tập 2: Biết rằng trong khai triển của ${\left(\text{ax}+\frac{1}{x}\right)}^4$ số hạng không chứa x là 24. Hãy tìm giá trị của tham số a.

Lời giải:

Trong khai triển, số hạng không chứa x là 24 nên 6a² = 24 hay a = 2 hoặc a = –2.

Vậy a = 2 hoặc a = – 2.

Bài 6 trang 47 SBT Toán 10 Tập 2: Cho biểu thức $A={\left(2+x\right)}^4+{\left(2-x\right)}^4$

a) Khai triển và rút gọn biểu thức A;

b) Sử dụng kết quả ở câu a, tính gần đúng $A=2,{05}^4+1,{95}^4$.

Lời giải:

a) Ta có:

(2 + x)⁴ = x⁴ + 4.x³.2 + 6.x².2² + 4.x.2³ + 2⁴

= x⁴ + 8x³ + 24x² + 32x + 16

(2 – x)⁴ = (–x)⁴ + 4.( –x)³.2 + 6. (–x)².2² + 4. (–x).2³ + 2⁴

= x⁴ – 8x³ + 24x² – 32x + 16

Suy ra

$A={\left(2+x\right)}^4+{\left(2-x\right)}^4$

= x⁴ + 8x³ + 24x² + 32x + 16 + x⁴ – 8x³ + 24x² – 32x + 16

= 2x⁴ + 48x² + 32

Vậy A = 2x⁴ + 48x² + 32.

b) $A=2,{05}^4+1,{95}^4$

A = ( 2 + 0,05 )⁴ + ( 2 – 0,05 )⁴

A = 2.0,05⁴ + 48.0,05² + 32

A ≈ 32,12

Vậy A ≈ 32,12.

Bài 7 trang 47 SBT Toán 10 Tập 2: Bạn An có 4 cái bánh khác nhau từng đôi một. An có bao nhiêu cách chọn ra một số cái bánh (tính cả trường hợp không chọn cái nào) để mang theo trong buổi dã ngoại?

Lời giải:

Trường hợp 1: An không chọn bánh nào. Có ${\text{C}}_{\text{4}}^{\text{0}}$ cách.

Trường hợp 2: An chọn 1 cái bánh. Có ${\text{C}}_{\text{4}}^{\text{1}}$ cách chọn bánh khác nhau.

Trường hợp 3: An chọn 2 cái bánh. Có ${\text{C}}_{\text{4}}^{\text{2}}$ cách chọn bánh khác nhau.

Trường hợp 4: An chọn 3 cái bánh. Có ${\text{C}}_{\text{4}}^{\text{3}}$ cách chọn bánh khác nhau.

Trường hợp 5: An chọn 4 cái bánh. Có ${\text{C}}_{\text{4}}^{\text{4}}$ cách chọn bánh khác nhau.

Áp dụng quy tắc cộng ta thấy An có:

 = ( 1 + 1 )⁴  = 2⁴ = 16 cách chọn bánh (tính cả trường hợp không chọn cái nào) để mang theo trong buổi dã ngoại.

Xem thêm các bài giải SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 2: Hoán vị, chỉnh hợp và tổ hợp

Bài tập cuối chương 8

Bài 1: Tọa độ của vectơ

Bài 2: Đường thẳng trong mặt phẳng tọa độ

Lý thuyết Nhị thức Newton

Hai công thức khai triển:

• ${\left(a+b\right)}^4=C_4^0{a}^4+C_4^1{a}^{3}b+C_4^2{a}^2{b}^2+C_4^{3}a{b}^3+C_4^4{b}^4$

$=a^4+4a^{3}b+6a^2{b}^2+4a{b}^3+b^4;$

•  ${\left(a+b\right)}^5=C_5^0{a}^5+C_5^1{a}^{4}b+C_5^2{a}^3{b}^2+C_5^3{a}^2{b}^3+C_5^{4}a{b}^4+C_5^5{b}^5$

$=a^5+5a^{4}b+10a^3{b}^2+10a^2{b}^3+5a{b}^4+b^5.$

Hai công thức trên gọi là công thức nhị thức Newton (gọi tắt là nhị thức Newton) ${\left(a+b\right)}^n$  ứng với n = 4 và n = 5.

Chú ý:

– Các hệ số trong khai triển nhị thức Newton (a + b)ⁿ với n = 0; 1; 2; 3; … được viết thành từng hàng và xếp thành bảng số như dưới đây.

Bảng số này có quy luật: số đầu tiên và số cuối cùng của mỗi hàng đều là 1; tổng của 2 số liên tiếp cùng hàng bằng số của hàng kế dưới ở vị trí giữa hai số đó (được chỉ bởi mũi tên trên bảng).

Bảng số trên dược gọi là tam giác Pascal (đặt theo tên của nhà toán học, vật lí học, triết học người Pháp Blaise Pascal, 1623 – 1662).

Ví dụ: Sử dụng công thức nhị thức Newton khai triển biểu thức (a + 2)⁴.

Hướng dẫn giải

Theo công thức nhị thức Newton ta có:

(a + 2)⁴ = 1.a⁴ + 4a³.2 + 6a².2² + 4a.2³ + 2⁴

= a⁴ + 8a³ + 24a² + 32a + 16.

Ví dụ: Khai triển và rút gọn biểu thức: ${\left(1+\sqrt{5}\right)}^5+{\left(1-\sqrt{5}\right)}^5.$

Hướng dẫn giải

Theo công thức nhị thức Newton ta có:

•${\left(1+\sqrt{5}\right)}^5=1+5\sqrt{5}+10.{\left(\sqrt{5}\right)}^2+10.{\left(\sqrt{5}\right)}^3+5.{\left(\sqrt{5}\right)}^4+1.{\left(\sqrt{5}\right)}^5$

$=1+5\sqrt{5}+50+50\sqrt{5}+125+25\sqrt{5}$

$=176+80\sqrt{5}.$

•${\left(1+\sqrt{5}\right)}^5=1+5\left(-\sqrt{5}\right)+10.{\left(-\sqrt{5}\right)}^2+10.{\left(-\sqrt{5}\right)}^3+5.{\left(-\sqrt{5}\right)}^4+1.{\left(-\sqrt{5}\right)}^5$

$=1-5\sqrt{5}+50-50\sqrt{5}+125-25\sqrt{5}$

$=176-80\sqrt{5}.$

Do đó ta có: ${\left(1+\sqrt{5}\right)}^5+{\left(1-\sqrt{5}\right)}^5=176+80\sqrt{5}+176-80\sqrt{5}=352.$