Soru

Zorluk: ZorBinom Açılımı

nn bir pozitif tam sayı olmak üzere,

(2x1x2)n\left(2x - \frac{1}{x^2}\right)^n

ifadesinin açılımındaki terimlerin katsayılarının mutlak değerlerinin toplamı 729729 dur.

Buna göre, bu açılımdaki sabit terim kaçtır?

  1. 240Cevap
  2. B
    120
  3. C
    60
  4. D
    15
  5. E
    -240

Cevap

Sabit terim 240 olarak bulunur.
Açılımdaki terimlerin katsayılarının mutlak değerlerinin toplamı (2+1)n=3n=729(2+1)^n = 3^n = 729 eşitliğinden n=6n=6 olarak bulunur. Genel terim ifadesinde sabit terimi elde etmek için xx'in kuvveti sıfıra eşitlenerek r=2r=2 elde edilir. Bu değer yerine yazıldığında sabit terim 240240 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Açılımdaki terimlerin katsayılarının mutlak değerlerinin toplamını veren ifadeyi yazmak.
Genel terim (nr)(2x)nr(x2)r=(nr)2nr(1)rxn3r\binom{n}{r} (2x)^{n-r} (-x^{-2})^r = \binom{n}{r} 2^{n-r} (-1)^r x^{n-3r} şeklindedir. Katsayıların mutlak değerleri toplamı r=0n(nr)2nr1r=(2+1)n=3n\sum_{r=0}^n \binom{n}{r} 2^{n-r} |-1|^r = (2+1)^n = 3^n olur.
Katsayılar��n mutlak değerlerinin toplamı, terimlerdeki negatif işaretlerin pozitif yapılmasıyla elde edilen binom açılımına eşittir.
2
nn değerini belirlemek.
3n=729    n=63^n = 729 \implies n = 6 olarak bulunur.
729729 sayısı 33 tabanında 363^6 olarak ifade edilir.
3
Sabit terimi bulmak için değişkenin üssünü sıfıra eşitlemek.
n=6n=6 için genel terim (6r)26r(1)rx63r\binom{6}{r} 2^{6-r} (-1)^r x^{6-3r} olur. Sabit terimde xx'in kuvveti sıfır olmalıdır: 63r=0    r=26 - 3r = 0 \implies r = 2 bulunur.
Sabit terim, değişken içermeyen yani değişkenin kuvvetinin sıfır olduğu terimdir.
4
r=2r=2 değerini genel terimde yerine yazarak sabit terimi hesaplamak.
Sabit terim: (62)262(1)2=15241=1516=240\binom{6}{2} 2^{6-2} (-1)^2 = 15 \cdot 2^4 \cdot 1 = 15 \cdot 16 = 240 olarak hesaplanır.
Genel terim formülünde bulunan değerler yerine yazılarak sabit terim katsayısı elde edilir.

Anahtar Kavram

Binom açılımında katsayılar toplamı, katsayıların mutlak değerleri toplamı ve sabit terim hesabı.
Bu soruyu puanla