В разложении (1+x^2-x^3)^9 найти коэффициент при x^8 (с помощью полиномиальной формулы) В разложении (1+x^2-x^3)^9 найти коэффициент при x^8 (с помощью полиномиальной формулы)
Для нахождения коэффициента при x8 x^8 x8 в разложении (1+x2−x3)9 (1+x^2-x^3)^9 (1+x2−x3)9 можно воспользоваться формулой бинома.
Общая форма бинома выглядит так: (a+b+c)n=∑k1+k2+k3=nn!k1!k2!k3!ak1bk2ck3
(a + b + c)^n = \sum_{k_1+k_2+k_3=n} \frac{n!}{k_1!k_2!k_3!} a^{k_1} b^{k_2} c^{k_3} (a+b+c)n=k1+k2+k3=n∑k1!k2!k3!n!ak1bk2ck3
где a=1 a = 1 a=1, b=x2 b = x^2 b=x2, c=−x3 c = -x^3 c=−x3, и n=9 n = 9 n=9.
Нам нужно найти такие неотрицательные целые k1 k_1 k1, k2 k_2 k2, и k3 k_3 k3, чтобы выполнялись следующие условия:
Для нахождения коэффициента при x8 x^8 x8 в разложении (1+x2−x3)9 (1+x^2-x^3)^9 (1+x2−x3)9 можно воспользоваться формулой бинома.
Общая форма бинома выглядит так:
(a+b+c)n=∑k1+k2+k3=nn!k1!k2!k3!ak1bk2ck3 (a + b + c)^n = \sum_{k_1+k_2+k_3=n} \frac{n!}{k_1!k_2!k_3!} a^{k_1} b^{k_2} c^{k_3}
(a+b+c)n=k1 +k2 +k3 =n∑ k1 !k2 !k3 !n! ak1 bk2 ck3 где a=1 a = 1 a=1, b=x2 b = x^2 b=x2, c=−x3 c = -x^3 c=−x3, и n=9 n = 9 n=9.
Нам нужно найти такие неотрицательные целые k1 k_1 k1 , k2 k_2 k2 , и k3 k_3 k3 , чтобы выполнялись следующие условия:
k1+k2+k3=9 k_1 + k_2 + k_3 = 9 k1 +k2 +k3 =92k2+3k3=8 2k_2 + 3k_3 = 8 2k2 +3k3 =8Теперь мы можем выразить k1 k_1 k1 через k2 k_2 k2 и k3 k_3 k3 :
k1=9−k2−k3 k_1 = 9 - k_2 - k_3
k1 =9−k2 −k3 Подставим это в уравнение 2k2+3k3=8 2k_2 + 3k_3 = 8 2k2 +3k3 =8:
2k2+3k3=8 2k_2 + 3k_3 = 8
2k2 +3k3 =8
Теперь мы можем перебрать значения k3 k_3 k3 от 0 до 9 и найти соответствующие k2 k_2 k2 :
Если k3=0 k_3 = 0 k3 =0:
2k2=8 ⟹ k2=4(k1=5) 2k_2 = 8 \implies k_2 = 4 \quad (k_1 = 5)
2k2 =8⟹k2 =4(k1 =5)
Если k3=1 k_3 = 1 k3 =1:
2k2+3=8 ⟹ 2k2=5(нетцелогорешения) 2k_2 + 3 = 8 \implies 2k_2 = 5 \quad (нет целого решения)
2k2 +3=8⟹2k2 =5(нетцелогорешения)
Если k3=2 k_3 = 2 k3 =2:
2k2+6=8 ⟹ 2k2=2 ⟹ k2=1(k1=6) 2k_2 + 6 = 8 \implies 2k_2 = 2 \implies k_2 = 1 \quad (k_1 = 6)
2k2 +6=8⟹2k2 =2⟹k2 =1(k1 =6)
Если k3=3 k_3 = 3 k3 =3:
2k2+9=8 ⟹ 2k2=−1(нетцелогорешения) 2k_2 + 9 = 8 \implies 2k_2 = -1 \quad (нет целого решения)
2k2 +9=8⟹2k2 =−1(нетцелогорешения)
Итак, у нас есть два подходящих случая:
(k1,k2,k3)=(5,4,0) (k_1, k_2, k_3) = (5, 4, 0) (k1 ,k2 ,k3 )=(5,4,0)(k1,k2,k3)=(6,1,2) (k_1, k_2, k_3) = (6, 1, 2) (k1 ,k2 ,k3 )=(6,1,2)Теперь найдем соответствующие коэффициенты для каждого случая с использованием коэффициента бинома:
Для (5,4,0) (5, 4, 0) (5,4,0):
9!5!4!0!=9×8×73×2×1=126 \frac{9!}{5!4!0!} = \frac{9 \times 8 \times 7}{3 \times 2 \times 1} = 126
5!4!0!9! =3×2×19×8×7 =126
Для (6,1,2) (6, 1, 2) (6,1,2):
9!6!1!2!=9×8×72×1=252 \frac{9!}{6!1!2!} = \frac{9 \times 8 \times 7}{2 \times 1} = 252
6!1!2!9! =2×19×8×7 =252
Теперь суммируем коэффициенты:
126+252=378 126 + 252 = 378
126+252=378
Таким образом, коэффициент при x8 x^8 x8 в разложении (1+x2−x3)9 (1+x^2-x^3)^9 (1+x2−x3)9 равен 378 \boxed{378} 378 .