Potenza di un binomio ed esponente letterale

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Potenza di un binomio ed esponente letterale #34352

avt
Stella
Punto
Ho bisogno del vostro aiuto per determinare lo sviluppo della potenza di un binomio a esponenti letterali, usando il triangolo di Tartaglia. Il mio problema più grande risiede proprio nel fatto che non riesco a gestire gli esponenti letterali.

Avvalendosi del triangolo di Tartaglia, sviluppare la seguente potenza di binomio:

(a^(n)-3)^(4)
 
 

Potenza di un binomio ed esponente letterale #34356

avt
Ifrit
Amministratore
L'esercizio ci chiede di sviluppare la potenza di binomio

(a^n-3)^4

avvalendoci del triangolo di Tartaglia.

La strategia che consente di limitare eventuali errori di calcolo e di segni prevede di calcolare la potenza quarta del binomio A+B. Per lo scopo, abbiamo la necessità di costruire le prime cinque righe del triangolo di Tartaglia:

beginarrayl|rrrrrrrrrrn = 0 1 ; n = 1 1 1 ; n = 2 1 2 1 ; n = 3 1 3 3 1 ; n = 4 1 4 6 4 1 endarray

Nell'ultima riga sono elencati i coefficienti dello sviluppo di (A+B)^(4), pertanto siamo autorizzati a scrivere la seguente relazione:

 (A+B)^(4) = 1·A^(4)B^(0)+4·A^(3)B^(1)+6·A^(2)B^(2)+4·A^(1)B^(3)+1·A^(0)B^(4) = A^4+4A^3B+6A^(2)B^(2)+4AB^3+B^(4)

Nota: gli esponenti delle lettere A e B devono sottostare alle seguenti condizioni:

- gli esponenti della lettera A vanno da quattro a zero, decrescendo di uno a ogni termine;

- gli esponenti della lettera B vanno da zero a quattro, crescendo di uno a ogni termine;

- tutti i monomi dello sviluppo devono essere di quarto grado, per cui la somma tra l'esponente di A e quello di B deve essere quattro.

Adesso siamo pronti a ricavare lo sviluppo della potenza quarta di a^n-3: è sufficiente rimpiazzare A con a^(n) e B con -3 nella relazione:

(A+B)^(4) = A^4+4A^3B+6A^(2)B^(2)+4AB^3+B^(4)

così da ricondurci alla seguente:

 (a^(n)-3)^(4) = (a^(n))^(4)+4(a^(n))^3(-3)+6(a^(n))^2(-3)^(2)+4(a^(n))(-3)^(3)+(-3)^3 =

Da ora in poi è una mera questione di calcoli! Basta infatti calcolare le potenze di potenze e attenersi alla regola dei segni

 = a^(4·n)-12a^(3·n)+54a^(2·n)-108a^n+81 = a^(4n)-12a^(3n)+54a^(2n)-108a^n+81

Ecco fatto!
Ringraziano: Omega
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Os