Раскрываем скобки комбинаторными рассуждениями
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найти коэффициент многочлена , если бы он был приведен в форму суммы одночленов вида .
Источники:
Подсказка 1
Обратим внимание на степени переменных. Понятно, что при раскрытии скобок для каждого одночлена степень будет вида 17n+15m. Тогда найдём натуральные решения для 17n+15m=49
Подсказка 2
Правильно, единственное решение - (2;1). То есть при перемножении скобок мы 2 раза взяли х¹⁷ и 1 раз х¹⁵. Обратим внимание также, что в заданной скобке перед каждым одночленом коэффициент 1. Как тогда мы можем выразить коэффициент перед х⁴⁹?
Подсказка 3
Конечно, коэффициент перед х⁴⁹ равен количеству способов выбрать комбинацию из двух х¹⁷ и одного х¹⁵ в 6 скобках. Остаётся только это досчитать
Понимаем, что при раскрытии скобок степень каждого одночлена будет иметь вид где — количество взятых — количество взятых Поэтому решим сначала уравнение в натуральных числах
Нетрудно заметить решение а также что это решение единственное, т.к. иначе, чтобы сохранить нужные остатки, будет изменяться на кратное 15 число, а на кратное 17, поэтому одно из них станет отрицательным.
Осталось лишь посчитать количество способов выбрать комбинацию из двух и одного в 6 скобках:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите коэффициенты, которые будут стоять при и после раскрытия скобок и приведения подобных членов в выражении
После раскрытия скобок можно получить только перемножением Значит, нужно посчитать количество способов выбрать из скобок, так как 1 из остальных скобок выбирается однозначно. Выбрать из 20 скобок можно 20 способами. Выбрать и из 19 скобок — способов. Тогда всего
Попробуем представить 18 в виде суммы из 5 и 7. Эта сумма не может содержать более трёх пятёрок так как и более двух семёрок так как После небольшого перебора выясняем, что 18 никак не представима в виде суммы из 5 и 7. Значит, после раскрытия скобок слагаемого не будет. Тогда коэффициент при будет равен 0.
3420 и 0
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите коэффициент при в многочлене
Воспользуемся методом шаров и перегородок. Представим число 100 как сумму 100 единиц. Эти единицы будут нашими шарами. Поскольку из каждой из 7 скобок можно выбрать любой степени от 0 до 100, перегородок будет 6, и расставлять их мы будем среди 106 мест. Следовательно, коэффициент при равен
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Докажите, что в произведении
после раскрытия скобочек и приведения подобных членов не останется членов с нечетными степенями
Рассмотрим какое-то слагаемое нечётной степени после раскрытия скобок. Пусть это Рассмотрим, как оно могло получиться. Пусть из первой скобки мы выбрали где Тогда из второй скобки мы должны выбрать Однако из первой скобки ещё можно выбрать потому что и разной чётности) и из второй . Но тогда в сумме слагаемые и дадут 0. Следовательно, все слагаемые с нечётными степенями разбиваются на пары с суммой 0. Таким образом, после раскрытия скобок останутся только слагаемые с чётными степенями.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В каком из выражений и (после раскрытия скобочек и приведения подобных членов) коэффициент при будет больше?
Рассмотрим степень 60 при после раскрытия скобок в выражении Пусть она набрана как Однако степени внутри такие же. Значит, здесь точно так же можно набрать Видна биекция между слагаемыми, и можно сравнить коэффициент при каждом из них. Запишем равенство для степеней:
Отсюда видно, что обязательно чётное, а может быть любым. Так как чётное, то Следовательно, все коэффициенты при в обязательно положительные, а в точно есть отрицательные (пример хотя бы одного из них: Значит, коэффициент при больше у
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найти коэффициент многочлена , если бы он был приведен в форму суммы одночленов вида .
Подсказка 1
Каждый одночлен — произведение нескольких x³ и x¹⁷ с некоторым коэффициентом. Тогда любой одночлен имеет степень 17n + 3m, где n и m — количества выбранных из скобок соответствующих одночленов. Для начала стоит найти n и m!
Подсказка 2
Верно! Из уравнения 17n + 3m = 74 можно получить, что подходят пары (1,19) и (4,2). Тогда, чтобы найти коэффициент, надо найти количество способов выбрать соответствующее число одночленов x³ и x¹⁷ из 20 скобок!
Степень каждого одночлена после раскрытия скобок и привидения подобных слагаемых имеет вид где — количество выбранных и из каждой скобки соответственно. Решим уравнение Заметим, что и перебором найдем все решения. Тогда или Тогда коэффициент при равен сумме количества способов выбрать из одной скобки и в скобках и количества способов из скобок выбрать из двух — а из оставшихся —
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сколько слагаемых после раскрытия скобочек и приведения подобных будет в выражении
Подсказка 1
Для начала надо понять, как представляется степень каждого одночлена в нашем многочлене: они будут вида 3a+4b, где 40 >= a >= 0, 30 >= b >= 0. Осталось понять, какие из чисел представимы в таком виде... Давайте поймем ,например, какие из чисел от 0 до 13 мы сможем получить?
Подсказка 2
Тут можно представить все кроме 1, 2 и 5. Теперь надо понять,, как представлять остальные числа...
Подсказка 3
Заметим, что 4-3 = 1, а еще что четыре тройки - это как три четверки) Попробуйте придумать алгоритм, как получить все числа от 13 = 3*3 + 4 до 120)
Подсказка 4
Возможно, стоит заменять одну четверку на одну тройку) Попробуйте придумать аналогичный алгоритм, чтобы получить все (кроме, возможно нескольких) числа от 120 до 240!
В результате раскрытия скобочек и приведения подобных мы получим многочлен степени притом степень при любом его одночлене имеет вид
Попробуем понять, какие числа представляются в таком виде, а какие — нет. Если рассмотреть числа от до то с помощью небольшого перебора мы понимаем, что все, кроме и представимы в нужном виде.
Теперь приведём алгоритм, который позволит записать числа от до в нужном виде, учитывая, что количество троек не больше а количество четвёрок не больше Нетрудно видеть, что Далее будем вычитать из числа тройку и добавлять четвёрку. Если в представлении ноль троек, уберём три четвёрки и добавим четыре тройки, далее по алгоритму. Остановимся как раз на числе которое состоит из четвёрок.
Число мы можем получить, если взять четвёрок и троек. Числа и мы получить не сможем, потому что вычитая из мы получаем не больше, чем Число мы получаем из четвёрок и четвёрок. Число мы получим из четвёрок и троек. Число мы не получим, потому что нельзя убрать из сколько-то четвёрок или троек, чтобы число уменьшилось на Число мы наберём из четвёрок и троек. Числа и из четвёрок, троек и четвёрок, троек. из четвёрок и троек, из четвёрок и троек. Число — из четвёрок и троек, — из четвёрок и троек. Далее мы можем вычитать четвёрку и добавлять тройку. Если возникает переполнение по тройкам, убираем четыре тройки и добавляем три четвёрки. Таким образом мы получим все числа от до кроме и Итого слагаемых.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сколько слагаемых после раскрытия скобок и приведения подобных слагаемых будет в следующем выражении: ?
Подсказка 1
Сперва подумаем о том, а могут ли некоторые слагаемые быть подобными в данном выражении?
Заметим, что все слагаемые после раскрытия скобок будут разными (до приведения подобных) и их будет .
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сколько слагаемых после раскрытия скобочек и приведения подобных будет в выражении ?
Подсказка 1
Понятно, что в этой задаче будут подобные слагаемые, и поэтому считать через них неудобно. Попробуем понять, а через что задаются члены выражения?
Первое решение.
После раскрытия скобок и приведения подобных слагаемых будет столько, сколько различных степеней встречается в итоговом выражении. Попробуем сначала раскрыть степени, не вычисляя коэффициентов перед степенями - эти числа будем обозначать просто как и (
Итак, выражение из условия после раскрытия скобок и приведения подобных будет иметь вид
И по условию задачи нам нужно понять, сколько различных значений может быть у показателей степеней при заданных ограничениях на и :
- при получим все чётные числа от до
- при получим все нечётные числа от до
- при получим все нечётные числа от до
- при получим все чётные числа от до
В итоге делаем вывод, что выражение принимает все различные значения от до (таких значений ), кроме нечётных чисел Получаем ответ — значений.
Второе решение.
Давайте заметим, что у нас получится многочлен не более, чем степени. Посмотрим, какие степени будут встречаться после раскрытия скобок, но до приведения подобных. Если у нас будет степень , то мы могли ее получить как перемножение не более 10 множителей (пусть штук), не более 20 множителей (пусть штук) и нескольких единиц. Тогда , где и . Понятно, что мы получим. Заметим, что числа и не получить, так как если , то , а если , то . Так же понятно, что и нам не получить, так как должно быть равно 0, но тогда .
Проверим, что остальные степени получатся. Сначала переберем несколько простых случаев.
Осталось проверить .
. Рассмотрим числа и . Одно из них четное, поэтому одно из разложений или подходит.
. Рассмотрим числа и . Одно из них четное, поэтому одно из разложений или подходит.
. Рассмотрим числа и . Одно из них четное, поэтому одно из разложений или подходит.
Значит, среди слагаемых будут степени и все от до , то есть всего различных слагаемых. Коэффициент перед каждым слагаемым , поэтому при приведении подобных количество слагаемых не уменьшится.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите число нулей, на которое оканчивается число .
Подсказка 1
Нам не совсем понятно, как работать с 11 в большой степени и как связать её с нулями. Что можно с ней сделать? Какое есть число с нулём...
Подсказка 4
Попробуйте доказать, что сумма делится на 10^3, но не делится на 10^4.
Представим наше выражение как и раскроем скобки по биному Ньютона. Выпишем первые пять слагаемых, в которых степени десятки самые маленькие:
Единичка сокращается с , вычитаемой из . Заметим, что последнее выписанное слагаемое, как и все следующие, будет содержать множитель как минимум (при этом коэффициенты перед ними, хоть и выглядят как дроби, как мы знаем, являются целыми числами). Слагаемое тоже делится на , так как знаменатель дроби можно сократить с , вообще не трогая . Наконец, делится в точности на , и не делится на большую степень десятки. Это означает, что вся сумма будет делиться на , то есть оканчиваться на три нуля.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Однажды Саша повстречал в тёмном переулке множество натуральных чисел от до . Он нашёл все подмножества данного множества, которые содержат по элементов и никакие два из них не дают в сумме . Для каждого найденного подмножества Саша выписал произведение его элементов. Найдите сумму всех чисел, выписанных Сашей.
Подсказка 1
Мы знаем, что среди 50 элементов подмножества никакие два не дают в сумме 101… Какое разбиение чисел хочется сделать?
Подсказка 2
Да, хочется разбить все числа на пары с суммой 101. В каждой паре два числа, то всего 50 пар. Тогда, по какому принципу строятся подмножества?
Подсказка 3
Верно, из каждой пары надо взять только одно число, иначе в подмножестве найдутся два числа, сумма которых равна 101! А можно ли не взять число из некоторой пары?
Подсказка 4
Нет, мы берём числа из каждой пары, иначе в подмножестве будет меньше пятидесяти элементов! В таком случае, как можно найти сумму всех произведений? Ещё раз: обязательно надо брать по одному числу из каждой пары!
Разделим все числа, которые повстречал Саша, на пары с суммой . У нас получится пар. Условие задачи в том, что рассматриваются такие множества, в которых не лежат одновременно два числа из одной пары. То есть из каждой пары мы можем взять в рассматриваемое множество не больше одного числа.
Но при этом по условию в множествах всего элементов. Значит, обязательно надо брать по одному числу из каждой пары, то есть на самом деле Саша просто выбирает в каждой из пар с суммой по одному числу. Вспомним, где мы встречались с идеей выбора по одному числу из каждой пары для произведения.
Вспомнили? При раскрытии скобок как раз получаются все произведения, которые считал Саша. Их сумма это ответ.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сколько рациональных слагаемых содержится в разложении ?
Для получения рационального слагаемого требуется возвести в кратную двойке степень, а в кратную тройке. Поскольку общий вид слагаемого это , то , а таких чисел от до включительно будет .
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В выражении
раскрыли все скобки и привели подобные слагаемые. Сколько слагаемых получилось?
Источники:
Заметим, что в задаче по сути спрашивается, какие степени мы можем получить, после раскрытия всех скобок. Рассмотрим для начала первые скобок. Докажем, что после их перемножения появятся степени от 0 до Ясно, что степень, а также степень мы можем получить. Пусть мы может получить степень тогда пусть для получения этой степени мы из скобок взяли степени Если то существует или свободная степень Тогда мы точно сможем получить Понятно, что степень, большую получить невозможно. Теперь вспомним про оставшиеся скобок. Пусть из первых скобок мы получили тогда из оставшихся мы можем получить степеней: Так как то для каждой степени, полученной после перемножения первых скобок, будет порождаться новая серия степенй после перемножения оставшихся скобок. Действительно, каждый показатель из дает свой уникальный остаток при делении на Тогда ответ
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сколько слагаемых будет после раскрытия скобок и приведения подобных слагаемых в выражении
Напомним, что в латинском алфавите букв.
Подсказка 1
Подумаем, как образуются слагаемые при раскрытии скобок? Тогда попробуем как-то понять, как они будут выглядеть до и после приведения подобных.
Подсказка 2
В каждой скобке различные буквы. Что же это значит?
Подсказка 3
Все слагаемые при раскрытии будут различны! Тогда применяем знания из подсказки 1 и считаем количество слагаемых!
При перемножении скобок каждое получившееся слагаемое есть результат умножения одного из слагаемых из каждой скобки. Заметим, что все слагаемые, которые получатся при перемножении будут различны, потому что в каждой скобке есть уникальная буква, которой нет в других скобках.
Тогда количество слагаемых после раскрытия скобок до и после приведения подобных совпадает. Всего имеется скобок, в каждой можно выбрать одно из двух слагаемых, тогда всего слагаемых получается
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сколько слагаемых будет после раскрытия скобок и приведения подобных в выражении
Подсказка 1
Оценим количество слагаемых сверху, посмотрев на наш многочлен и на степени его одночленов.
Подсказка 2
Могут ли после приведения подобных какие-то слагаемые уйти? Какие останутся?
Подсказка 3
Каким образом мы можем "собирать" итоговые слагаемые после раскрытия скобок, если изначальные степени одночленов это 0, 1, 2? Не забываем про свободный член!
Ясно, что после приведения слагаемых будет многочлен степени не более То есть нам надо просто выяснить, одночлены какой степени возникнут после приведения подобных. Заметим, что до приведения все слагаемые с положительным коэффициентом. То есть если одночлен какой-то степени возник до приведения слагаемых, он будет и после приведения.
Получается, что нам нужно понять, какую мы можем набрать степень от до имея слагаемых, равных или Ясно, что мы сможем набрать любую. Если степень равна то тогда из скобок возьмём из остальных Если степень равна мы можем взять из скобок, из одной и из оставшихся.