Identificación del término general en una expansión binomial

U — Universitario / fuera de foco PAES Avanzada
Objetivo

Calcular un término específico del desarrollo de un binomio sin tener que desarrollarlo todo.

Introducción

Es hora de sacar provecho del Binomio de Newton para evitar trabajo excesivo.

Explicación

Definición formal

En el desarrollo $(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$, el sumando indexado por $k$ ocupa la posición $k+1$ del desarrollo y se denota $T_{k+1} = \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$. Para hallar el término que ocupa la posición $m$, basta evaluar la fórmula con $k = m - 1$.

Desarrollo didáctico

Cuando desarrollamos un binomio elevado a una potencia alta como $(a+b)^{12}$, muchas veces no nos interesa expandir todo el polinomio (que tendría 13 términos), sino que un problema nos pedirá encontrar un término en específico, como el quinto término.

Para evitar hacer todo el desarrollo, utilizamos la fórmula del Término General, derivada directamente del Binomio de Newton.

Fórmula del Término de posición $(k+1)$:
$$T_{k+1} = \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$$

¿Cómo funciona esta fórmula?
1. $n$: Es el exponente global del binomio original.
2. $k$: Cuidado aquí. El valor de $k$ es siempre uno menos que la posición que buscas. Si te piden el 5º término ($T_5$), entonces debes usar $k=4$. Si te piden el término 8, usas $k=7$.
3. El Coeficiente $\binom{n}{k}$: Es una combinatoria.
4. Las potencias: El primer término interno ($a$) queda elevado a la diferencia $(n-k)$, y el segundo término interno ($b$) se eleva directamente a $k$.

Esta fórmula es el equivalente a un francotirador algebraico: apunta y calcula exactamente lo que necesitas sin esfuerzo extra.

Cómo hacerlo paso a paso

  • Paso 1: Para buscar el término $m$-ésimo:
  • Paso 2: Establece $k = m - 1$.
  • Paso 3: Identifica $n, a, b$ del binomio.
  • Paso 4: Reemplaza en la fórmula $T_{k+1}$.
  • Paso 5: Resuelve el número combinatorio y simplifica las potencias de las bases.
  • $k=2$. $\binom{5}{2} = 10$. El término es $10 (x)^{5-2} (2)^2 = 10 x^3 (4) = 40x^3$.

Ejemplos

1 Halla el tercer término del desarrollo de $(2x - y)^4$.
2 Halla el tercer término del desarrollo de $(x + 2)^5$. Opciones: A) $40x^3$ · B) $10x^3$ · C) $20x^2$ · D) $80x^2$
3 Respecto de «Identificación del término general en una expansión binomial»: ¿Es correcta esta caracterización? «El **término general** (el término que ocupa el lugar $k+1$) en el desarrollo de $(a+b)^n$ es: $T_{k+1} = \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$»
4 Respecto de «Identificación del término general en una expansión binomial»: ¿Es válida esta afirmación? «No aplicar la potencia de $a$ o $b$ al coeficiente numérico interno de la base (ej. decir que $(2x)^2$ es $2x^2$ en lugar de $4x^2$)»

Ejemplos Verdadero/Falso

"No aplicar la potencia de $a$ o $b$ al coeficiente numérico interno de la base (ej. decir que $(2x)^2$ es $2x^2$ en lugar de $4x^2$)."

¿Es correcta esta afirmación?

"Para «Halla el tercer término del desarrollo de $(x + 2)^5$.», la respuesta correcta es $10x^3$."

¿Es correcta esta afirmación?

"Para «Halla el tercer término del desarrollo de $(x + 2)^5$.», la respuesta correcta es $20x^2$."

¿Es correcta esta afirmación?

"Para «Halla el tercer término del desarrollo de $(x + 2)^5$.», la respuesta correcta es $80x^2$."

¿Es correcta esta afirmación?

"La afirmación «$40x^3$» no es válida en este contenido."

¿Es correcta esta afirmación?

Fuente: Currículum Nacional MINEDUC y elaboración pedagógica ProfeOnline.
Resumen

El **término general** (el término que ocupa el lugar $k+1$) en el desarrollo de $(a+b)^n$ es: $T_{k+1} = \binom{n}{k} a^{n-k} b^k$

Practica

Ejercicios básicos

Aplicar el procedimiento principal en casos simples.

  1. Halla el tercer término del desarrollo de $(x + 2)^5$.

Evaluación de dominio

☆☆☆ 0/3 niveles aprobados
Nivel 1 Definición
Nivel 2 Ejercicios simples
Nivel 3 Problemas de aplicación

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