Teorema Binomial y Expansiones: Fórmulas y Ejemplos

n anbna^n - b^n
2 (ab)(a+b)(a - b)(a + b)
3 (ab)(a2+ab+b2)(a - b)(a^2 + ab + b^2)
4 (a2b2)(a2+b2)(a^2 - b^2)(a^2 + b^2)
5 (ab)(a4+a3b+a2b2+ab3+b4)(a - b)(a^4 + a^3 b + a^2 b^2 + ab^3 + b^4)


n an+bna^n + b^n
2 (a+b)22ab(a + b)^2 - 2ab
3 (a+b)(a2ab+b2)(a + b)(a^2 - ab + b^2)
4 (a2+2ab+b2)24a2b2(a^2 + 2ab + b^2)^2 - 4a^2 b^2


n (ab)n(a-b)^n
2 a22ab+b2a^2 - 2ab + b^2
3 a33a2b+3ab2b3a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3
4 a44a3b+6a2b24ab3+b4a^4 - 4a^3b + 6a^2b^2 - 4ab^3 + b^4
5 a55a4b+10a3b210a2b3+5ab4b5a^5 - 5a^4b + 10a^3b^2 - 10a^2b^3 + 5ab^4 - b^5


n (a+b)n(a+b)^n
2 a2+2ab+b2a^2 + 2ab + b^2
3 a3+3a2b+3ab2+b3a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3
4 a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4a^4 + 4a^3b + 6a^2b^2 + 4ab^3 + b^4
5 a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5a^5 + 5a^4b + 10a^3b^2 + 10a^2b^3 + 5ab^4 + b^5


Expresión Expansión
(a+b+c)2(a + b + c)^2 a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc\small a^2 + b^2 + c^2 + 2ab + 2ac + 2bc
(abc)2(a - b - c)^2 a2+b2+c22ab2ac+2bc\small a^2 + b^2 + c^2 - 2ab - 2ac + 2bc
(x+a)(x+b)(x + a)(x + b) x2+(a+b)x+abx^2 + (a + b)x + ab
(xa)(xb)(x - a)(x - b) x2(a+b)x+abx^2 - (a + b)x + ab


(x+a)n=k=0n(nk)xkank(x + a)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} x^k a^{n-k}

teorema del binomio, que establece que para cualquier entero no negativo nn, la expansión de (x+a)n(x+a)^n está dada por la suma de los términos que involucran xx y aa, cada uno elevado a alguna potencia:
Aquí: nn es un entero no negativo.
nn es un entero no negativo.
\sum representa el símbolo de suma, lo que significa sumar los términos generados por la fórmula dentro de los paréntesis para k=0k = 0 hasta nn.

(nk)\binom{n}{k} o nCk_nC_k (también escrito como C(n,k) o "n elige k") representa el coeficiente binomial, que es el número de formas de elegir kk elementos de un conjunto de nn elementos. Se calcula utilizando la fórmula:

(nk)=n!k!(nk)!\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!} donde "!!" denota la función factorial.

xkx^k y anka^{n-k} son los términos que involucran xx y aa, cada uno elevado a alguna potencia.
En la expansión de (x+a)n(x+a)^n, hay (n+1)(n+1) términos, y cada término es un producto del coeficiente binomial, xx elevado a alguna potencia, y aa elevado a alguna otra potencia. Las potencias de xx y aa disminuyen y aumentan, respectivamente, a medida que nos movemos desde el primer término hasta el último término en la expansión.

Por ejemplo, (x+a)3(x+a)^3: (x+a)3=(nC0)x3a0+(nC1)x2a1+(nC2)x1a2+(nC3)x0a3(x+a)^3 = (nC0) x^3 a^0+ (nC1) x^2 a^1+ (nC2) x^1 a^2+ (nC3) x^0 a^3 Usando los coeficientes binomiales: (x+a)3=1(x3)(a0)+3(x2)(a1)+3(x1)(a2)+1(x0)(a3)=x3+3x2a+3xa2+a3(x+a)^3 = 1(x^3 )(a^0)+3(x^2 )(a^1 )+3(x^1 )(a^2 )+ 1(x^0 )(a^3 )= x^3+3x^2 a+3xa^2+a^3

Esta fórmula nos permite expandir fácilmente binomios elevados a cualquier potencia sin tener que aplicar manualmente la propiedad distributiva varias veces.