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a+b的n次方怎么开?

时间:2025-03-15 13:18:25

(a+b)的n次方可以通过 二项式定理展开,具体公式如下:

\[

(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} C(n, k) a^{n-k} b^k

\]

其中,$C(n, k)$ 是组合数,表示从n个不同元素中取出k个元素的组合数,计算公式为:

\[

C(n, k) = \frac{n!}{k!(n-k)!}

\]

这个公式可以写成:

\[

(a+b)^n = C(n,0)a^n + C(n,1)a^{n-1}b + C(n,2)a^{n-2}b^2 + \ldots + C(n,n-1)ab^{n-1} + C(n,n)b^n

\]

或者,也可以写成:

\[

(a+b)^n = C(n,0)b^n + C(n,1)b^{n-1}a + C(n,2)b^{n-2}a^2 + \ldots + C(n,n-1)ba^{n-1} + C(n,n)a^0b^n

\]

这两种写法都是等价的,只是项的顺序不同。

示例

假设我们要展开 $(a+b)^3$:

\[

(a+b)^3 = \sum_{k=0}^{3} C(3, k) a^{3-k} b^k

\]

计算各项:

\[

C(3,0)a^3b^0 = 1 \cdot a^3 \cdot 1 = a^3

\]

\[

C(3,1)a^2b^1 = 3 \cdot a^2 \cdot b = 3a^2b

\]

\[

C(3,2)a^1b^2 = 3 \cdot a \cdot b^2 = 3ab^2

\]

\[

C(3,3)a^0b^3 = 1 \cdot 1 \cdot b^3 = b^3

\]

将这些项相加:

\[

(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3

\]

这就是 $(a+b)^3$ 的展开式。

总结

通过二项式定理,我们可以将 $(a+b)^n$ 展开为一个多项式,其各项是 $a$ 和 $b$ 的幂次乘积,系数是组合数 $C(n, k)$。这个定理在代数、几何和组合数学中有广泛的应用。