Pregunta
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2. Find the coefficient of \( x^{2} \) in expansion of \( (2+x)^{5} \)

Ask by Pierce Reyes. in Colombia
Jan 24,2025

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

El coeficiente de \( x^{2} \) en la expansión de \( (2 + x)^{5} \) es 80.

Solución

Para encontrar el coeficiente de \( x^{2} \) en la expansión de \( (2 + x)^{5} \), utilizamos el **teorema del binomio de Newton**, que establece: \[ (a + b)^{n} = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^{k} \] Aplicando este teorema a \( (2 + x)^{5} \): \[ (2 + x)^{5} = \sum_{k=0}^{5} \binom{5}{k} \cdot 2^{5 - k} \cdot x^{k} \] Queremos encontrar el coeficiente de \( x^{2} \), lo que corresponde a \( k = 2 \): 1. **Calculamos el coeficiente binomial** \(\binom{5}{2}\): \[ \binom{5}{2} = \frac{5!}{2! \cdot (5-2)!} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10 \] 2. **Calculamos \( 2^{5 - 2} = 2^{3} = 8 \).** 3. **Multiplicamos ambos resultados para obtener el coeficiente de \( x^{2} \)**: \[ \binom{5}{2} \cdot 2^{3} = 10 \cdot 8 = 80 \] **Por lo tanto, el coeficiente de \( x^{2} \) en la expansión de \( (2 + x)^{5} \) es 80.**

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The Deep Dive

To find the coefficient of \( x^{2} \) in the expansion of \( (2+x)^{5} \), we can use the binomial theorem, which states that: \[ (a+b)^{n} = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^{k} \] In this case, let \( a = 2 \), \( b = x \), and \( n = 5 \). We want the term where \( x^{2} \) appears, which corresponds to \( k=2 \). The term in the expansion is given by: \[ \binom{5}{2} (2)^{5-2} (x)^{2} = \binom{5}{2} (2)^{3} (x)^{2} \] Calculating \( \binom{5}{2} = \frac{5!}{2!(5-2)!} = 10 \) and \( (2)^{3} = 8 \), we get: \[ 10 \cdot 8 \cdot x^{2} = 80 x^{2} \] Thus, the coefficient of \( x^{2} \) in the expansion is \( 80 \).

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