Algèbre Exemples

${(2 y + 4 x^{3})}^{4}$

Étape 1

Utilisez le théorème de l’expansion binomiale pour déterminer chaque terme. Le théorème du binôme stipule que ${(a + b)}^{n} = \sum_{k = 0}^{n} n C k \cdot (a^{n - k} b^{k})$ .

$\sum_{k = 0}^{4} \frac{4!}{(4 - k)! k!} \cdot {(2 y)}^{4 - k} \cdot {(4 x^{3})}^{k}$

Étape 2

Développez la somme.

$\frac{4!}{(4 - 0)! 0!} \cdot {(2 y)}^{4 - 0} \cdot {(4 x^{3})}^{0} + \frac{4!}{(4 - 1)! 1!} \cdot {(2 y)}^{4 - 1} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + \frac{4!}{(4 - 2)! 2!} \cdot {(2 y)}^{4 - 2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + \frac{4!}{(4 - 3)! 3!} \cdot {(2 y)}^{4 - 3} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + \frac{4!}{(4 - 4)! 4!} \cdot {(2 y)}^{4 - 4} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 3

Simplifiez les exposants pour chaque terme du développement.

$1 \cdot {(2 y)}^{4} \cdot {(4 x^{3})}^{0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4

Simplifiez chaque terme.

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Étape 4.1

Multipliez ${(2 y)}^{4}$ par $1$ .

${(2 y)}^{4} \cdot {(4 x^{3})}^{0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.2

Appliquez la règle de produit à $2 y$ .

$2^{4} y^{4} \cdot {(4 x^{3})}^{0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.3

Élevez $2$ à la puissance $4$ .

$16 y^{4} \cdot {(4 x^{3})}^{0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.4

Appliquez la règle de produit à $4 x^{3}$ .

$16 y^{4} \cdot (4^{0} {(x^{3})}^{0}) + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.5

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$16 \cdot 4^{0} y^{4} {(x^{3})}^{0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.6

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

$16 \cdot 1 y^{4} {(x^{3})}^{0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.7

Multipliez $16$ par $1$ .

$16 y^{4} {(x^{3})}^{0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.8

Multipliez les exposants dans ${(x^{3})}^{0}$ .

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Étape 4.8.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$16 y^{4} x^{3 \cdot 0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.8.2

Multipliez $3$ par $0$ .

$16 y^{4} x^{0} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.9

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

$16 y^{4} \cdot 1 + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.10

Multipliez $16$ par $1$ .

$16 y^{4} + 4 \cdot {(2 y)}^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.11

Appliquez la règle de produit à $2 y$ .

$16 y^{4} + 4 \cdot (2^{3} y^{3}) \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.12

Élevez $2$ à la puissance $3$ .

$16 y^{4} + 4 \cdot (8 y^{3}) \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.13

Multipliez $8$ par $4$ .

$16 y^{4} + 32 y^{3} \cdot {(4 x^{3})}^{1} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.14

Simplifiez

$16 y^{4} + 32 y^{3} \cdot (4 x^{3}) + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.15

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$16 y^{4} + 32 \cdot 4 y^{3} x^{3} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.16

Multipliez $32$ par $4$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 6 \cdot {(2 y)}^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.17

Appliquez la règle de produit à $2 y$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 6 \cdot (2^{2} y^{2}) \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.18

Élevez $2$ à la puissance $2$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 6 \cdot (4 y^{2}) \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.19

Multipliez $4$ par $6$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 24 y^{2} \cdot {(4 x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.20

Appliquez la règle de produit à $4 x^{3}$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 24 y^{2} \cdot (4^{2} {(x^{3})}^{2}) + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.21

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 24 \cdot 4^{2} y^{2} {(x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.22

Élevez $4$ à la puissance $2$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 24 \cdot 16 y^{2} {(x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.23

Multipliez $24$ par $16$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} {(x^{3})}^{2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.24

Multipliez les exposants dans ${(x^{3})}^{2}$ .

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Étape 4.24.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{3 \cdot 2} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.24.2

Multipliez $3$ par $2$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 4 \cdot {(2 y)}^{1} \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.25

Simplifiez

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 4 \cdot (2 y) \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.26

Multipliez $2$ par $4$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 8 y \cdot {(4 x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.27

Appliquez la règle de produit à $4 x^{3}$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 8 y \cdot (4^{3} {(x^{3})}^{3}) + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.28

Réécrivez en utilisant la commutativité de la multiplication.

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 8 \cdot 4^{3} y {(x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.29

Élevez $4$ à la puissance $3$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 8 \cdot 64 y {(x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.30

Multipliez $8$ par $64$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y {(x^{3})}^{3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.31

Multipliez les exposants dans ${(x^{3})}^{3}$ .

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Étape 4.31.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{3 \cdot 3} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.31.2

Multipliez $3$ par $3$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + 1 \cdot {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.32

Multipliez ${(2 y)}^{0}$ par $1$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + {(2 y)}^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.33

Appliquez la règle de produit à $2 y$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + 2^{0} y^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.34

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + 1 y^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.35

Multipliez $y^{0}$ par $1$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + y^{0} \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.36

Tout ce qui est élevé à la puissance $0$ est $1$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + 1 \cdot {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.37

Multipliez ${(4 x^{3})}^{4}$ par $1$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + {(4 x^{3})}^{4}$

Étape 4.38

Appliquez la règle de produit à $4 x^{3}$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + 4^{4} {(x^{3})}^{4}$

Étape 4.39

Élevez $4$ à la puissance $4$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + 256 {(x^{3})}^{4}$

Étape 4.40

Multipliez les exposants dans ${(x^{3})}^{4}$ .

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Étape 4.40.1

Appliquez la règle de puissance et multipliez les exposants, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + 256 x^{3 \cdot 4}$

Étape 4.40.2

Multipliez $3$ par $4$ .

$16 y^{4} + 128 y^{3} x^{3} + 384 y^{2} x^{6} + 512 y x^{9} + 256 x^{12}$