二項式定理展開計算機
MiniWebtool 的二項式定理展開計算工具會依兩個項及非負整數次方,展開 (a + b)ⁿ。係數計算步驟與帕斯卡三角形檢視畫面會說明各項如何得出。
不確定怎麼使用?問問 AI
在下方輸入兩項與次方,即可逐步得到完整展開式、每一項的二項式係數以及帕斯卡三角形。
你的廣告攔截器讓我們無法顯示廣告
MiniWebtool 依靠廣告收入免費提供服務。如果這個工具幫到了你,歡迎升級以獲得無廣告瀏覽和更多每日使用次數,或將 MiniWebtool.com 加入白名單後重新整理。
- 允許 MiniWebtool.com 顯示廣告,然後重新整理
- 或升級取得無廣告瀏覽和更高每日額度
二項式定理展開計算機
二項式定理展開計算機使用二項式定理展開任何二項式表達式 \((a + b)^n\)。輸入您的項和次方,即可立即獲得詳細的展開結果,包括逐步解題過程、互動式帕斯卡三角形視覺化以及係數分佈分析。
功能概覽
二項式定理展開計算機可展開 (a + b)^n,冪次 n 為 1 到 50。它會逐步列出每一項,並附帕斯卡三角形和係數圖。
| 功能 | 提供內容 | 適用情境 |
|---|---|---|
| 彈性的項 | 項 a 和 b 可以是數字、變數,或 2x、3y 等運算式。減法請使用負號,例如 -1 表示 (x - 1)^n。 | 展開代數作業中的運算式 |
| 冪次範圍 | 輸入 1 到 50 之間的整數冪次 n。 | 教科書常見的小冪次和較大的展開 |
| 另可求 | 可選擇求特定冪次的係數、常數項、中間項或第 r 項。 | 考試中要求某一特定項的題目 |
| 逐項步驟 | 每一項以二項式係數 C(n, k) 乘以 a^(n-k) 再乘以 b^k 拆解。 | 檢查每一項的計算過程 |
| 帕斯卡三角形 | 顯示帕斯卡三角形,並標出相關的列。 | 把係數與三角形連結起來 |
| 係數圖 | 圖表顯示係數如何分布在各項之間。 | 觀察係數的對稱性 |
| 範例按鈕 | 預設包括 (x+1)⁴、(2x+3)³,以及 (x²+1/x)⁹ 的常數項。 | 先試一個範例 |
如何使用二項式定理展開計算機
- 輸入第一項 (a) — 這可以是像 x 這樣的變數,帶變數的係數如 2x,或者只是一個數字如 3。
- 輸入第二項 (b) — 與第一項類似。如果是減法請使用負號,例如 -1 代表 \((x - 1)^n\)。
- 輸入次方 (n) — 1 到 50 之間的正整數。
- 點擊「展開」以計算完整的二項式展開。
- 查看結果 — 查看展開形式、每一項的逐步分解、突出顯示相關列的帕斯卡三角形,以及係數分佈的視覺圖表。
什麼是二項式定理?
二項式定理提供了一個公式,用於展開形式為 \((a + b)^n\) 的表達式,其中 \(n\) 為非負整數。其表述如下:
$$(a + b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$$
展開式中的每一項都包含一個二項式係數 \(\binom{n}{k}\),它決定了從 \(n\) 個項目中選擇 \(k\) 個項目的方法數。該定理是代數、組合數學、機率論和微積分的基礎。
二項式係數公式
二項式係數 \(\binom{n}{k}\),讀作「n 取 k」,計算方式如下:
$$\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}$$
例如,\(\binom{5}{2} = \frac{5!}{2! \cdot 3!} = \frac{120}{2 \cdot 6} = 10\)。
帕斯卡三角形與二項式係數
帕斯卡三角形是一個三角形陣列,其中每個條目都是其正上方兩個條目的和。帕斯卡三角形的第 \(n\) 列正好包含二項式係數 \(\binom{n}{0}, \binom{n}{1}, \ldots, \binom{n}{n}\)。
例如,第 4 列是:1, 4, 6, 4, 1 — 這些是 \((a+b)^4 = a^4 + 4a^3b + 6a^2b^2 + 4ab^3 + b^4\) 的係數。
二項式展開的關鍵性質
- 項數: \((a+b)^n\) 恰好有 \(n + 1\) 個項。
- 對稱性: \(\binom{n}{k} = \binom{n}{n-k}\),意味著係數是對稱的。
- 係數之和: 設定 \(a = b = 1\) 得到 \(2^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k}\)。
- 交錯和: 設定 \(a = 1, b = -1\) 得到 \(0 = \sum_{k=0}^{n} (-1)^k \binom{n}{k}\)。
- 一般項: 第 \((k+1)\) 項為 \(T_{k+1} = \binom{n}{k} a^{n-k} b^k\)。
- 中間項: 如果 \(n\) 是偶數,中間項是第 \((\frac{n}{2}+1)\) 項。如果 \(n\) 是奇數,則有兩個中間項。
常見的二項式展開範例
- \((x+1)^2 = x^2 + 2x + 1\)
- \((x+1)^3 = x^3 + 3x^2 + 3x + 1\)
- \((x-1)^4 = x^4 - 4x^3 + 6x^2 - 4x + 1\)
- \((2x+3)^3 = 8x^3 + 36x^2 + 54x + 27\)
二項式定理的應用
- 代數: 簡化多項式表達式和解方程。
- 機率論: 二項分佈使用二項式係數來計算結果的機率。
- 微積分: 泰勒級數和麥克勞林級數展開是二項式定理的推廣。
- 組合數學: 涉及選擇和排列的計數問題。
- 計算機科學: 演算法分析、糾錯碼和密碼學。
常見問題
什麼是二項式定理?
二項式定理指出 (a + b)^n 可以展開為從 k=0 到 n 的 C(n,k) 乘以 a^(n-k) 乘以 b^k 的總和,其中 C(n,k) 是二項式係數「n 取 k」。它提供了展開任何提升至正整數次方的二項式表達式的公式。
如何展開 (a+b)^n?
要展開 (a+b)^n,請套用二項式定理:寫出 n+1 個項,其中每個項 k 的形式為 C(n,k) 乘以 a^(n-k) 乘以 b^k。二項式係數 C(n,k) 可以使用帕斯卡三角形或公式 n! 除以 (k! 乘以 (n-k)!) 來求得。
什麼是帕斯卡三角形?
帕斯卡三角形是一個三角形陣列,其中每個數字都是其正上方兩個數字的和。帕斯卡三角形的第 n 列包含二項式係數 C(n,0), C(n,1), ..., C(n,n),這些正是 (a+b)^n 二項式展開中使用的係數。
什麼是二項式係數?
二項式係數,寫作 C(n,k) 或「n 取 k」,計算從 n 個項目中選擇 k 個項目的方法數。它們等於 n! 除以 (k! 乘以 (n-k)!)。在二項式展開中,C(n,k) 給出了項 a^(n-k) 乘以 b^k 的係數。
二項式展開的一般項是什麼?
(a+b)^n 展開的一般項(第 k+1 項)為 T(k+1) = C(n,k) 乘以 a^(n-k) 乘以 b^k,其中 k 的範圍從 0 到 n。此公式可讓您找到任何特定項而無需展開整個表達式。
如何找出 (2x + 3) 的四次方中 x 平方項的係數?
使用通項 C(4,k)(2x)^(4-k)3^k,並選出 x 次方為 2 的項,因此 4-k=2,k=2。該項的係數為 C(4,2) × 2 平方 × 3 平方,也就是 6 × 4 × 9 = 216。只需要某一項的係數時,不必展開整個式子。
為什麼展開含減法的二項式時,正負號會交替?
減法可以改寫成加上一個負數,因此該項的每個次方都會帶有對應的正負號。例如,(x - 2)^3 中,(-2) 的奇數次方項為負數,所以結果是 x^3 - 6x^2 + 12x - 8。常見錯誤是只使用 Pascal 三角形的正係數,卻忘了第二項本身是負數。
(a + b) 的七次方展開後會有幾項?
非負整數 n 次方的二項式展開,在同類項合併之前會有 n + 1 項。因此 (a + b)^7 有八項,從 a^7 到 b^7。係數是 Pascal 三角形第八列的數字:1、7、21、35、35、21、7、1。如果 a 和 b 含有彼此相關的變數,展開後的部分項可能會合併,因此最後寫出的式子可能較短。
引用此內容、頁面或工具為:
"二項式定理展開計算機" 於 https://MiniWebtool.com/zh-tw/二項式定理展開計算機/,來自 MiniWebtool,https://MiniWebtool.com/
最後更新日期:2026-09-29
和喜歡的 AI 聊聊這個工具
使用 Gemini 時,請將複製的問題貼到對話框,也可以在下方手動複製。
查看提問內容
代數計算機:
- 絕對值方程求解器
- 絕對值不等式求解器
- 年齡問題求解器 新
- 代數表達式簡化器
- 二項式定理展開計算機 新
- 硬幣應用題求解器 新
- 配方法計算機 新
- 三次方程求解器 新
- 笛卡爾符號法則計算機 新
- 距離速度時間三角形計算機 新
- 定義域與值域計算機
- 多項式展開計算機
- 指數方程式求解器 新
- 函數複合計算機
- 函數繪圖器
- 函數奇偶性判斷器
- 不等式求解器
- 反函數計算機
- 線性方程求解器
- 字母方程式求解器 新
- 對數方程式求解器 新
- 混合問題求解器 新
- 極座標方程繪圖器 新
- 多項式因式分解計算機 熱門
- 多項式長除法計算機
- 四次方程式計算機 新
- 根式方程計算機
- 根式化簡器 熱門
- 有理方程式求解器 新
- 有理式計算機
- 有理根定理計算機 新
- 標準形式轉斜截式轉換器 新
- 綜合除法計算機
- 不等式組圖形繪製器
- 線性方程組求解器
- 非線性方程組求解器 新
- 火車相遇問題求解器 新
- 三角方程式求解器 新
- 頂點和對稱軸計算機
- 工作效率問題求解器 新
- X 截距與 Y 截距計算機