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segunda-feira, 27 de setembro de 2010

Binômio de Newton

INTRODUÇÂO -

Binômio de Newton foi definido pelo físico e matemático Isaac Newton, esse estudo veio para complementar o estudo de produto notável. 
Produto notável diz que um binômio elevado ao quadrado é igual ao quadrado do primeiro monômio mais duas vezes o primeiro, vezes o segundo monômio mais o quadrado do segundo monômio. 

(a + b)2 = a2 + 2ab + b

Essa forma só é válida se o binômio for elevado ao quadrado (potência 2), se ele estiver elevado à potência 3, devemos fazer o seguinte:

(a + b)3 é o mesmo que (a + b)2 . (a + b), como sabemos que (a + b)2 = a2 + 2ab + b2, basta substituirmos:

(a + b)3 =
(a + b)2 . (a + b) =
(a2 + 2ab + b2) . (a + b) =
a3 + 3a2b + 3ab2 + b2

E se for elevado à quarta, à quinta, à sexta potência, devemos utilizar sempre o binômio elevado à potência anterior para resolver.
O binômio de Newton veio pra facilitar esses cálculos, pois com ele calculamos a enésima potência de um binômio. 

O estudo de Binômio de Newton engloba:

- Coeficientes Binomiais e suas propriedades
- Triângulo de Pascal e suas propriedades
- Fórmula do desenvolvimento do binômio de Newton .
Por Danielle de Miranda
Graduada em Matemática
Equipe Brasil Escola



Definição de números binomiais, triângulo de Pascal e binômio de Newton.

Para iniciar o estudo de números binomiais é necessário relembrar situações que envolvem produtos notáveis. Com base na expressão (x + y)n  iremos calcular as expressões seguintes considerando n ≤ 3.

(x + y)0 = 1
(x + y)¹ = x + y
(x + y)² = x² + 2xy + y²
(x + y)³ = x³ +3x²y + 3xy² + y³

Com base no desenvolvimento das expressões onde n ≤ 3, podemos estabelecer uma relação para cálculos quando n > 3. Observe:
(x + y)4 = (x + y)(x + y)³ = (x + y)*( x³ +3x²y + 3xy² + y³)
x4 + 3x³y + 3x²y² + xy³ + xy³ + 3x²y² + 3xy³ + y4
x4 + 3x³y + 6x²y² + 2xy³ + y4

De acordo com que n > 3, os cálculos começam a ficar mais complexos e trabalhosos. Para cálculos em que n assume valores elevados, usamos a definição do binômio de Newton, mas antes precisamos conhecer algumas técnicas para adentrarmos em tal conteúdo.

Podemos definir os coeficientes binomiais através da seguinte generalização:

com n Є N, m Є n e m ≤ n.

Situações particulares


Destacamos que os coeficientes binomiais serão de grande importância na utilização da seguinte expressão
(x + y)n
 Por Marcos Noé
Graduado em Matemática
Equipe Brasil Escola



Desenvolvendo a expressão (a+b)n através do Binômio de Newton.

Algumas situações matemáticas precisam, para serem resolvidas, de algumas técnicas de resolução, outras podemos desenvolver aplicando algumas generalizações, o Binômio de Newton é uma dessas generalizações que usamos na expressão (a+b)n, com n > 3, no intuito de desenvolvê-la por completo.
Ao desenvolvermos expressões desse tipo sem o uso da forma binomial de Newton teremos muito trabalho, veja:
Desenvolver a expressão (a + 6)4.

(a+6)*(a+6)*(a+6)*(a+6), a propriedade distributiva da multiplicação pode se tornar meio confusa, ocasionando erros no desenvolvimento da expressão.

Podemos escrever a expressão (a+b)n da seguinte forma:

Vamos aplicar a expressão Binomial de Newton no desenvolvimento da expressão (2x+3)5

Podemos notar a praticidade  e organização do desenvolvimento da expressão (2x+3)5 pela forma do termo geral do Binômio de Newton.
O desenvolvimento da expressão que possui o sinal negativo  (a-b) deve ser efetuado do mesmo modo, alternando somente os sinais, iniciar com sinal positivo e alternar com o negativo. A expressão (2x – 3)5 teria o seguinte desenvolvimento:

Por Marcos Noé
Graduado em Matemática
Equipe Brasil Escola

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