Bài 25: Nhị thức Newton | Toán 10 - Tập 2 | Chương VIII: Đại số tổ hợp - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Toán tập 2 - Bài 25: Nhị thức Newton - Bài tập

Nội Dung Chính

  1. BÀI TẬP

(Trang 72)

THUẬT NGỮ

• Khai triển

• Nhị thức

 KIẾN THỨC, KĨ NĂNG

• Khai triển nhị thức Newtonhinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-0

bằng vận dụng tổ hợp với số mũ thấp (n = 4 hoặc n= 5).

Ở lớp 8, khi học về hằng đẳng thức, ta đã biết khai triển:

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-1

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-2

Quan sát các đơn thức ở vế phải của các đẳng thức trên, hãy nhận xét về quy luật số mũ của a và b. Có thể tìm được cách tính các hệ số của đơn thức trong khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-3 khi n ∈ {4; 5} không?

HĐ1. Hãy xây dựng sơ đồ hình cây của tích hai nhị thức (a + b).(c + d) như sau:

• Từ một điểm gốc, kẻ các mũi tên, mỗi mũi tên tương ứng với một đơn thức (gọi là nhãn của mũi tên) của nhị thức thứ nhất (H.8.6);

• Từ ngọn của mỗi mũi tên đã xây dựng, kẻ các mũi tên, mỗi mũi tên tương ứng với một đơn thức của nhị thức thứ hai;

• Tại ngọn của các mũi tên xây dựng tại bước sau cùng, ghi lại tích của các nhãn của các mũi tên đi từ điểm gốc đến đầu mút đó.

Hãy lấy tổng của các tích nhận được và so sánh kết quả với khai triển của tích (a + b).(c + d).

HĐ2. Hãy cho biết các đơn thức còn thiếu (...) trong sơ đồ hình cây (H.8.7) của tích (a + b).(a + b).(a + b).

Có bao nhiêu tích nhận được lần lượt bằng hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-4

Hãy so sánh chúng với các hệ số nhận được khi khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-5

.

Sơ đồ cây của (a+b).(c+d)

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-6

Hình 8.6

Sơ đồ cây của (a+b).(a+b).(a+b).

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-7

Hình 8.7

(Trang 73)

Nhận xét. Các tích nhận được từ sơ đồ hình cây của một tích các đa thức giống như cách lấy ra một đơn thức từ mỗi đa thức rồi nhân lại với nhau. Hơn nữa, tổng của chúng cho ta khai triển của tích các đa thức đã cho.

Chẳng hạn, trong sơ đồ hình cây (H.8.8) của (a + b).(c + d) thì các tích nhận được là a.c, a.d, b.c, b.d cũng chính là các tích nhận được khi ta lấy một hạng tử của nhị thức thứ nhất (là a hoặc b) nhân với một hạng tử của nhị thức thứ hai (là c hoặc d). Ta có

(a + b).(c + d) = a.c+a.d+b.c+b.d.

HĐ3. Hãy vẽ sơ đồ hình cây của khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-8 được mô tả như Hình 8.9. Sau khi khai triển, ta thu được một tổng gồm hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-9 (theo quy tắc nhân) đơn thức có dạng x.y.z.t, trong đó mỗi x, y, z, t là a hoặc b. Chẳng hạn, nếu x, y, t là a, còn z là b thì ta có đơn thức a.a.b.a, thu gọn là hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-10

. Để có đơn thức này, thì trong 4 nhân tử x, y, z, t có 1 nhân tử là b, 3 nhân tử còn lại là a. Khi đó số đơn thức đồng dạng với hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-11 trong tổng là hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-12.

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-13

Hình 8.8

Sơ đồ hình cây của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-14

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-15

Hình 8.9

Lập luận tương tự trên, dùng kiến thức về tổ hợp, hãy cho biết trong tổng nêu trên, có bao nhiêu đơn thức đồng dạng với mỗi đơn thức thu gọn sau:

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-16

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-17

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-18

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-19

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-20

Từ HĐ3, sau khi rút gọn các đơn thức đồng dạng ta thu được:

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-21

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-22

Newton hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-23, các đơn thức có bậc là 4.

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-24

Ví dụ 1. Khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-25

Giải

Thay a = 2x và b= 1 trong công thức khai triển của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-26, ta được:

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-27

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-28

Luyện tập 1. Khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-29

(Trang 74)

HĐ4. Tương tự như HĐ3, sau khi khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-30

, ta thu được một tổng gồm hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-31đơn thức có dạng x.y.z.t.u, trong đó mỗi kí hiệu x, y, z, t, u là a hoặc b. Chẳng hạn, nếu x, z là a, còn y, t, u là b thì ta có đơn thức a.b.a.b.b, thu gọn là hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-32. Để có đơn thức này, thì trong 5 nhân tử x, y, z, t, u có 3 nhân tử là b, 2 nhân tử còn lại là a. Khi đó số đơn thức đồng dạng với hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-33 trong tổng là hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-34 .

Lập luận tương tự như trên, dùng kiến thức về tổ hợp, hãy cho biết, trong tổng nhận được nêu trên có bao nhiêu đơn thức đồng dạng với mỗi đơn thức thu gọn sau

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-35

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-36

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-37

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-38

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-39

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-40

Từ HĐ4, sau khi rút gọn các đơn thức đồng dạng ta thu được:

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-41

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-42

Trong khai triển nhị thức Newton hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-43, các đơn thức có bậc là 5.

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-44

Ví dụ 2. Khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-45

.

Giải

Thay a = x và b = 3 trong công thức khai triển của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-46, ta được:

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-47

=hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-48

Luyện tập 2. Khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-49.

Nhận xét. Các công thức khai triển hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-50

với n ∈ {4; 5}, là một công cụ hiệu quả để tính chính xác hoặc xấp xỉ đại lượng mà không cần dùng máy tính.

Vận dụng

a) Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-51để tính giá trị gần đúng của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-52.

b) Dùng máy tính cầm tay tính giá trị của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-53và tính sai số tuyệt đối của giá trị gần đúng nhận được ở câu a.

BÀI TẬP

8.12. Khai triển các đa thức:

a) hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-54

b) hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-55

c) hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-56

d) hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-57

8.13. Tìm hệ số của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-58 trong khai triển của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-59

8.14. Biểu diễn hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-60

dưới dạng hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-61 với a, b là các số nguyên.

(Trang 75)

8.15. a) Dùng hai số hạng đầu tiên trong khai triển của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-62 để tính giá trị gần đúng của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-63.

b) Dùng máy tính cầm tay tính giá trị của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-64và tính sai số tuyệt đối của giá trị gần đúng nhận được ở câu a.

8.16. Số dân của một tỉnh ở thời điểm hiện tại là khoảng 800 nghìn người. Giả sử rằng tỉ lệ tăng dân số hằng năm của tỉnh đó là r %.

a) Viết công thức tính số dân của tỉnh đó sau 1 năm, sau 2 năm. Từ đó suy ra công thức tính số dân của tỉnh đó sau 5 năm nữa là hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-65

 (nghìn người).

b) Với r= 1,5%, dùng hai số hạng đầu trong khai triển của hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-66, hãy ước tính số dân của tỉnh đó sau 5 năm nữa (theo đơn vị nghìn người).

Em có biết?

Trong di truyền học quần thể, nguyên lí Hardy – Weinberg đưa ra công thức toán học tính tần số của các kiểu gen trong một quần thể (thoả mãn một số điều kiện) ở các thế hệ. Trong trường hợp ở mỗi vị trí trên nhiễm sắc thể chỉ có hai alen (là một trạng thái cụ thể của một gen) A và B với các tần số khởi đầu lần lượt là p và q (p + q = 1, tức là 100%), công thức của Hardy – Weinberg là tương ứng với khai triển nhị thức Newton. Chẳng hạn:

• Tần số các kiểu gen AA, AB, BB tương ứng là hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-67

(ứng với quy tắc kết hợp

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-68

• Tần số các kiểu gen AAA, AAB, ABB, BBB tương ứng là hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-69

(ứng với hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-70

• Tần số các kiểu gen AAAA, AAAB, ABBB, BBBB tương ứng là

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-71

(ứng với

hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-72

• Tổng quát, ta có tần số kiểu gen gồm i alen A và j alen B là hinh-anh-bai-25-nhi-thuc-newton-12059-73

(Theo Sinh học 12, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2017)

Tin tức mới


Đánh giá

Bài 25: Nhị thức Newton | Toán 10 - Tập 2 | Chương VIII: Đại số tổ hợp - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Tổng số sao của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá
Xếp hạng: 5 / 5 sao

Bình Luận

Để Lại Bình Luận Của Bạn

Tin tức mới

Bộ Sách Lớp 10

Giáo Dục Việt Nam

Bộ Sách Giáo Khoa của Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam

Tài liệu học tập

Đây là tài liệu tham khảo hỗ trợ trong quá trình học tập

Global Success & Bộ Giáo Dục - Đào Tạo

Bộ sách Global Success & Bộ Giáo Dục - Đào Tạo là sự kết hợp giữa ngôn ngữ Tiếng Anh theo lối giảng dạy truyền thống và cập nhật những phương thức quốc tế

Cánh Diều

Bộ sách giáo khoa của Nhà xuất bản Cánh Diều

Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Sách giáo khoa của nhà xuất bản Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Sách Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Lớp 1

Sách giáo khoa dành cho lớp 1

Lớp 6

Sách giáo khoa dành cho lớp 6

Lớp 5

Sách giáo khoa dành cho lớp 5

Lớp 4

Sách giáo khoa dành cho lớp 4

Lớp 2

Sách giáo khoa dành cho lớp 2

Lớp 3

Sách giáo khoa dành cho lớp 3

Lớp 7

Sách giáo khoa dành cho lớp 7

Lớp 8

Sách giáo khoa dành cho lớp 8

Lớp 9

Sách giáo khoa dành cho lớp 9

Lớp 10

Sách giáo khoa dành cho lớp 10

Lớp 11

Sách giáo khoa dành cho lớp 11

Lớp 12

Sách giáo khoa dành cho lớp 12

Liên Kết Chia Sẻ

** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.