Алгебра Примеры

${(x^{- 1} + 2 y^{- 1})}^{4}$

Этап 1

Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

${(\frac{1}{x} + 2 y^{- 1})}^{4}$

Этап 2

Перепишем выражение, используя правило отрицательных степеней $b^{- n} = \frac{1}{b^{n}}$ .

${(\frac{1}{x} + 2 (\frac{1}{y}))}^{4}$

Этап 3

Объединим $2$ и $\frac{1}{y}$ .

${(\frac{1}{x} + \frac{2}{y})}^{4}$

Этап 4

Треугольник Паскаля можно представить в следующем виде:

$1$

$1 - 1$

$1 - 2 - 1$

$1 - 3 - 3 - 1$

$1 - 4 - 6 - 4 - 1$

Данный треугольник можно использовать для вычисления коэффициентов разложения ${(a + b)}^{n}$ , беря степень $n$ и добавляя $1$ . Коэффициенты соответствуют строке $n + 1$ треугольника Паскаля. Для ${(\frac{1}{x} + \frac{2}{y})}^{4}$ $n = 4$ , поэтому коэффициенты разложения соответствуют строке $5$ .

Этап 5

Разложение соответствует правилу ${(a + b)}^{n} = c_{0} a^{n} b^{0} + c_{1} a^{n - 1} b^{1} + c_{n - 1} a^{1} b^{n - 1} + c_{n} a^{0} b^{n}$ . Значения коэффициентов, определяемые треугольником Паскаля: $1 - 4 - 6 - 4 - 1$ .

${(1 a^{4} b^{0} + 4 a^{3} b + 6 a^{2} b^{2} + 4 a b^{3} + 1 a^{0} b^{4})}^{4}$

Этап 6

Подставим известные значения $a$ $\frac{1}{x}$ и $b$ $\frac{2}{y}$ в выражение.

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

Этап 7

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.1

Умножим ${(\frac{1}{x})}^{4}$ на $1$ .

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

Этап 7.2

Применим правило умножения к $\frac{1}{x}$ .

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

Этап 7.3

Единица в любой степени равна единице.

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

Этап 7.4

Применим правило умножения к $\frac{2}{y}$ .

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

Этап 7.5

Объединим.

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

Этап 7.6

Умножим $2^{0}$ на $1$ .

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

Этап 7.7

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

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

Этап 7.8

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

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

Этап 7.9

Умножим $x^{4}$ на $1$ .

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

Этап 7.10

Применим правило умножения к $\frac{1}{x}$ .

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

Этап 7.11

Единица в любой степени равна единице.

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

Этап 7.12

Объединим $4$ и $\frac{1}{x^{3}}$ .

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

Этап 7.13

Упростим.

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

Этап 7.14

Объединим.

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

Этап 7.15

Умножим $4$ на $2$ .

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

Этап 7.16

Применим правило умножения к $\frac{1}{x}$ .

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

Этап 7.17

Единица в любой степени равна единице.

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

Этап 7.18

Объединим $6$ и $\frac{1}{x^{2}}$ .

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

Этап 7.19

Применим правило умножения к $\frac{2}{y}$ .

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

Этап 7.20

Объединим.

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

Этап 7.21

Возведем $2$ в степень $2$ .

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

Этап 7.22

Умножим $6$ на $4$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + 4 (\frac{1}{x}) {(\frac{2}{y})}^{3} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.23

Упростим.

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + 4 (\frac{1}{x}) \cdot {(\frac{2}{y})}^{3} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.24

Объединим $4$ и $\frac{1}{x}$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{4}{x} \cdot {(\frac{2}{y})}^{3} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.25

Применим правило умножения к $\frac{2}{y}$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{4}{x} \cdot \frac{2^{3}}{y^{3}} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.26

Объединим.

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{4 \cdot 2^{3}}{x y^{3}} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.27

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 7.27.1

Перепишем $4$ в виде $2^{2}$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{2^{2} \cdot 2^{3}}{x y^{3}} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.27.2

Применим правило степени $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ для объединения показателей.

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{2^{2 + 3}}{x y^{3}} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.27.3

Добавим $2$ и $3$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{2^{5}}{x y^{3}} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.28

Возведем $2$ в степень $5$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + 1 {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.29

Умножим ${(\frac{1}{x})}^{0}$ на $1$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + {(\frac{1}{x})}^{0} {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.30

Применим правило умножения к $\frac{1}{x}$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + \frac{1^{0}}{x^{0}} \cdot {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.31

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + \frac{1}{x^{0}} \cdot {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.32

Любое число в степени $0$ равно $1$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + \frac{1}{1} \cdot {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.33

Разделим $1$ на $1$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + 1 {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.34

Умножим ${(\frac{2}{y})}^{4}$ на $1$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + {(\frac{2}{y})}^{4})}^{4}$

Этап 7.35

Применим правило умножения к $\frac{2}{y}$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + \frac{2^{4}}{y^{4}})}^{4}$

Этап 7.36

Возведем $2$ в степень $4$ .

${(\frac{1}{x^{4}} + \frac{8}{x^{3} y} + \frac{24}{x^{2} y^{2}} + \frac{32}{x y^{3}} + \frac{16}{y^{4}})}^{4}$