Kombinatorika, pravděpodobnost, statistika
Obsah oddílu
Binomická věta a její užití
Stručný přehled teorie

Metodika
Vzhledem k tomu, že probírání binomické věty je ve středoškolské matematice zařazeno zpravidla dříve než probírání komplexních čísel, musí učitel binomický rozvoj nadefinovat zatím pouze pro množinu čísel reálných. Rozšíření na množinu komplexních čísel přijde na řadu až při maturitním opakování v semináři z matematiky v maturitním ročníku.
Téma binomické věty je po stránce rozsahu i po stránce obsahu relativně nenáročné. Lze je využít např. k zopakování výpočtů s mocninami a odmocninami.
Úloha 6.3.1
Vypočítejte:
- $(1+\sqrt{2})^5$,
- $(a\sqrt[3]{a}-2)^3$;

Úloha 6.3.2
Určete, pro jaké x je pátý člen rozvoje $(\frac{1}{2x}-\frac{1}{2})$ roven 105.
Nejčastější chybou, které se studenti dopouštějí při výpočtu této úlohy, je nesprávný zápis pátého členu binomického rozvoje. Správné řešení:

Úloha 6.3.3
Pomocí binomické věty vypočítejte $0,98^{10}$ na 6 desetinných míst.

Úloha 6.3.4
Zjistěte, který člen binomického rozvoje výrazu $(\frac{2}{\sqrt{x}}-\sqrt{x})^7$ je součinem koeficientu a neznámé $\sqrt{x}$.

Úloha 6.3.5
Užitím binomické věty a věty Moivreovy odvoďte vzorce pro $3x$, $cos3x$.

Základní poznatky:
Úloha 6.3.6
Vypočítejte:
- $(2x-\frac{y}{3})^4$
- $(\sqrt{2}+i\sqrt{3})^5$
Pozn.: Pro komplexní jednotku i platí $i^2=-1$
- $16x^4-\frac{32}{3}x^3y+\frac{8}{3}x^2y^2- \frac{8}{27}xy^3 + \frac{y^4}{81}$
- $-11\sqrt{2}-31\sqrt{3}i$
Úloha 6.3.7
Vypočítejte sedmý člen binomického rozvoje $(2x^2-\frac{1}{x})^9$.
672
Typové příklady standardní náročnosti:
Úloha 6.3.8
Určete, pro jaké x je sedmý člen binomického rozvoje $(x^2-\frac{1}{x^3})^{10}$ roven $\frac{105}{512}$
$\pm 2$
Úloha 6.3.9
Užitím binomické věty a věty Moivreovy odvoďte vzorce pro $sin 2x$, $cos 2x$.
Úloha 6.3.10
Určete součet $\binom{n}{0}+\binom{n}{1}+\binom{n}{2}+\dots +\binom{n}{n-1}+\binom{n}{n}$.
Realisticky.cz – 9.1.19, $2^n$
Úloha 6.3.11
Vypočítejte takový člen binomického rozvoje, který neobsahuje $a$:
- $(3\sqrt{a}-a^{-2})^{10}$,
- $(\sqrt[4]{a^{3}}+\frac{1}{a\sqrt{a}})^8$;
- $A_3 = 295245$;
- člen bez $a$ neexistuje;
Úloha 6.3.12
Státní maturita 2015 Matematika+
Jaký je absolutní člen binomického rozvoje výrazu $(\frac{1}{\sqrt{x}}+x^2)^{15}$?
Poznámka: Absolutní člen neobsahuje proměnnou x.
- $\frac{15!}{10!\cdot 5!}$
- $\frac{15!}{12!\cdot 3!}$
- $\frac{15!}{8!\cdot 7!}$
- $\frac{15!}{6!\cdot 9!}$
- žádný z uvedených
$\frac{15!}{12!\cdot 3!}$