schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение: Четырехзначные числа и Наибольший Коэффициент Бинома
help_outlineУсловие задачи
Сколько четырёхзначных чисел, у которых каждая цифра меньше предыдущей? Задача по дискретной математике Реши задачу: Найти наибольший коэффициент многочлена ( 2+x)⁸. Задача по дискретной математике
lightbulbКраткий ответ
Найдем количество четырехзначных чисел с убывающими цифрами и наибольший коэффициент многочлена (2+x)^8, используя формулу бинома Ньютона и комбинаторику.
Подробное решение
Для нахождения наибольшего коэффициента многочлена воспользуемся формулой бинома Ньютона.
Решение:
Разложение выражения \( (2+x)^8 \) по формуле бинома Ньютона имеет вид:
\[ (2+x)^8 = \sum_{k=0}^{8} C_8^k \cdot 2^{8-k} \cdot x^k \]
Коэффициент при \( x^k \) обозначим как \( A_k \). Формула для общего члена:
\[ A_k = C_8^k \cdot 2^{8-k} \]
Чтобы найти наибольший коэффициент, сравним последующий член с предыдущим. Рассмотрим отношение \( \frac{A_{k+1}}{A_k} \):
\[ \frac{A_{k+1}}{A_k} = \frac{C_8^{k+1} \cdot 2^{8-(k+1)}}{C_8^k \cdot 2^{8-k}} = \frac{C_8^{k+1}}{C_8^k} \cdot \frac{2^{7-k}}{2^{8-k}} = \frac{C_8^{k+1}}{C_8^k} \cdot \frac{1}{2} \]
Используя формулу сочетаний, упростим отношение \( \frac{C_8^{k+1}}{C_8^k} \):
\[ \frac{C_8^{k+1}}{C_8^k} = \frac{8-k}{k+1} \]
Следовательно:
\[ \frac{A_{k+1}}{A_k} = \frac{8-k}{2(k+1)} \]
Коэффициенты возрастают, пока это отношение больше 1:
\[ \frac{8-k}{2k+2} > 1 \]
\[ 8-k > 2k+2 \]
\[ 6 > 3k \]
\[ k < 2 \]
Это означает, что \( A_0 < A_1 < A_2 \).
Проверим отношение при \( k=2 \):
\[ \frac{A_3}{A_2} = \frac{8-2}{2(2+1)} = \frac{6}{6} = 1 \]
Значит, \( A_2 = A_3 \). При \( k > 2 \) отношение будет меньше 1, и коэффициенты начнут убывать.
Таким образом, наибольшее значение достигается при \( k=2 \) и \( k=3 \). Вычислим \( A_2 \):
\[ A_2 = C_8^2 \cdot 2^{8-2} = C_8^2 \cdot 2^6 \]
\[ C_8^2 = \frac{8 \cdot 7}{2 \cdot 1} = 28 \]
\[ A_2 = 28 \cdot 64 = 1792 \]
Проверим \( A_3 \):
\[ A_3 = C_8^3 \cdot 2^{8-3} = \frac{8 \cdot 7 \cdot 6}{3 \cdot 2 \cdot 1} \cdot 2^5 = 56 \cdot 32 = 1792 \]
Ответ: Наибольший коэффициент равен 1792.