Unit 2 Chapter 10 Answers

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    1/16

    Page 1 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    Chapter 10 Binomial Theorem

    Try these 10.1

    (a)! !

    ( 3)!

    n n

    n=

    +   ( 3)( 2)( 1) !n n n n+ + + × 

    1

    ( 1)( 2)( 3)n n n=

    + + + 

    (b) n! + (n + 1)! + (n - 2)!= n(n – 1) (n – 2)! + (n + 1)n (n – 1) (n – 2)! + (n – 2)!= (n – 2)! [n(n – 1) + (n + 1) n(n – 1) + 1]= (n – 2)! [n

    2 – n + n

    3 – n + 1]

    = (n – 2)! (n3 + n

    2 – 2n + 1)

    Exercise 10A

    1  (a) (1 + x)4 = 1 + 4C 1  x +4C 2  x

    2 + 4C 3  x3 + x4 

    = 1 + 4 x + 6 x2 + 4 x

    3 + x

    (b) (1 −  x)5 = 1 + 5C 1(− x) +5C 2(− x)

    2 + 5C 3(− x)3 + 5C 4(− x)

    4 + (− x)5 

    = 1 − 5 x + 10 x2 − 10 x3 + 5 x4 −  x5 (c) (1 + 2 x)

    5 = 1 +

    5C 1(2 x) +

    5C 2(2 x)

    2 +

    5C 3(2 x)

    3 +

    5C 4(2 x)

    4 + (2 x)

    5

    = 1 + 10 x + 40 x2 + 80 x

    3 + 80 x

    4 + 32 x

    (d)

    4 2 3 44 4 4

    1 2 32 2 2 2 2

    1 1

    3 3 3 3 3

     x C x C x C x x

    − = + − + − + − + −

     

    2 3 48 8 32 1613 3 27 81

     x x x x= − + − +  

    (e) 6 6 6 5 6 4 2 6 3 31 2 3(3 ) 3 (3) ( ) (3) ( ) (3) ( ) x C x C x C x+ = + + +  6 2 4 6 5 6

    4 5(3) ( ) (3)( ) ( )C x C x x+ + +  

    2 3 4 5 6729 1458 1215 540 135 18 x x x x x x= + + + + + +  

    2  5 5 5 4 5 3 2 5 2 3 5 4 51 2 3 4(3 2 ) 3 (3) ( 2 ) (3) ( 2 ) (3) ( 2 ) (3) ( 2 ) ( 2 ) x C x C x C x C x x− = + − + − + − + − + −  2 3 4 5243 810 360 720 240 32 x x x x x= − + − + −  

    3  9 9 9 2 9 31 2 3(1 2 ) 1 ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) x C x C x C x− = + − + − + −  2 31 18 144 672 (the first four terms) x x x= − + −  

    4  (a) 10 10 10 9 10 8 21 2(4 ) 4 (4) ( ) (4) ( ) x C x C x− = + − + −  

    = 1 048 576 – 2 621 440 x + 2 949 120 x2 

    (b) 15 15 15 15 21 2(1 ) 1 ( ) ( ) x C x C x− = + − + −  21 15 105 x x= − +  

    (c)

    10 210 10 9 10 8

    1 21 1 1

    2 2 (2) (2)3 3 3

     x C x C x

    + = + +  

    251201024 12803

     x x= + +  

    5  (a) (1 − 3 x)10 

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    2/16

    Page 2 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    Term in 6 10 4 66 (1) ( 3 ) x C x= −  

    = 210 × 729 x6 

    = 15 3090 x6 

    Coefficienticient of x6 = 15 3090

    (b) (2 + 3 x)12 Term in x

    6 =

    12C 6(2)6 (3 x)

    = 924 × 64 × 729 x6 = 43 110 144 x

    Coefficienticient of x6 = 43 110 144

    (c) (1 − 2 x)9 

    Term in 6 9 3 66 (1) ( 2 ) x C x= −  

    684(64) x=  

    65376 x=  

    (d) (3 + x)15

     

    Term in 6 15 9 66 (3) ( ) x C x=  

    = 5005 × 19 683 x6 

    = 98 513 415 x6 

    6  (1 − 3 x)8 

    (a) There are 9 terms

    (b) Term in x5 =

    8C 5(1)

    3 (−3 x)

    5 = 56 × (−243) x

    = −13 608 x5 (c) The fifth term is the term in x

    4:

    Fifth term 8 4 44 (1) ( 3 )C x= −  

    = 70 × 81 x4 

    = 5670 x

    4

     7  (a) (1 + 4 x)7 

    Fifth term 7 3 4 4 44 (1) (4 ) 35 256 8960 .C x x x= = × =  

    (b) (2 −  x)11

     

    Sixth term 11 6 5 5 55(2) ( ) 462 64( ) 29 568C x x x= − = × − = −  

    (c)

    122

    33

     x

    −  

    Seventh term

    612 6 6 6

    62

    (3) 924 64 59 1363

    C x x x

    = − = × =

     

    8  Expanding (1−

     2 x)

    6

     up to x

    3

    :6 6 6 2 6 31 2 3(1 2 ) 1 ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) x C x C x C x− = + − + − + − + …

    = 1 − 12 x + 60 x2 − 160 x

    3 + …

    6 2 3(1 ) (1 2 ) (1 ) (1 12 60 160 ...) x x x x x x− − = − − + − +  

    Coefficienticient of x3 = −160 − 60 = −220

    9  (2 −  x) (3 + x)5 

    = (2 −  x) (35 + 5C 1(3)4 ( x) + 5C 2(3)

    3 ( x)2+ …)

    = (2 −  x) (243 + 405 x + 270 x2+ …)

    = 486 + 810 x + 540 x2 − 243 x − 405 x

    2 + … (up to x

    2)

    = 486 + 567 x + 135 x2 + …Since 486 + 567 x + 135 x

    2 = a + bx + cx

    ⇒ a = 486, b = 567, c = 13510  (2 −  x)5 

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    3/16

    Page 3 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    Third term 5 3 2 22 (2) ( ) 80 .C x x= − =  

    (1 + ax)6 

    Fourth term 6 3 3 3 33(1) ( ) 20C ax a x= =  

    Coefficienticient of third term = 12

     Coefficienticient of fourth term

    ∴ 80 =

    320

    2

    a3 = 8⟹ a = 2

    11 

    82

     x x

     

    General term of the expansion is8

    8   2 ( )

    r r 

    r C x x

    −  

    8 8 82 ( )r r r r  r C x x− − += −  

    8 8 8 2( ) 2r r r r C x− − += −  

    For the term independent of x: –8 + 2r  = 0, r  = 4

    ∴ The term independent of x is4 8 8 4

    4( ) 2C   −− = 70 × 16 = 1120

    12 

    103

    2

    35 x

     x

     

    General term of the expansion is10

    10 323 ( 5 )

    r r C x x

    −   10 10 2 10 3(3) ( ) ( 5)r r r r  r C x x− − −= −  

    10 10 20 2 3(3) ( 5)r r r r  r C x− − + += −  

    10 10 20 5(3) ( 5)r r r r C x− − += −  

    For the term independent of x 

    −20 + 5r  = 05r  = 20r  = 4

    ∴ The term independent of x is10 6 4

    4 (3) ( 5)C    − = 210 × 729 × 625

    = 95 681 250

    13 

    152

    3

    24 x

     x

    +

     

    General term of the expansion is:15

    15 2

    3

    2(4 )

    r r 

    r C x x

     

    15 15 45 3 2(2) 4r r r r  r C x x− − +=  

    15 15 45 5(2) (4)r r r r C x− − +=  

    For the term independent of x: −45 + 5r  = 0r  = 9

    ∴ The term independent of x is:

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    4/16

    Page 4 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    15 6 99 (2) (4)C   = 5005 × 64 × 262 144

    = 83 969 966 080

    14 

    64

    2

    13

    2

     x

     x

     

    General term of the expansion is:6

    6 4

    2

    1( 3 )

    2

    r r 

    r C x x

     

    6 1 6 2 6 4(2 ) ( ) ( 3) ( )r r r r  r C x x− − − −= −  

    6 6 12 6(2) ( 3)r r r r C x− + − += −  

    For the term independent of x: −12 + 6r  = 0r  = 2

    ∴ The term independent of x: 6 4 22 (2) ( 3)C   − −  

    = 15 ×  116

     × 9

    =135

    16 

    15  (a) (1 + 2 x)5 = 1 + 5C 1(2 x) +

    5C 2(2 x)2 + …

    = 1 + 10 x + 40 x2 + …

    (b) (1 − 3 x)5 = 1 +

    5C 1(−3 x) +5C 2(−3 x)

    2 + …

    = 1 − 15 x + 90 x2 + …

    (1 + 2 x)5 (1 − 3 x)

    5 = [(1 + 2 x) (1 − 3 x)]

    = (1 −  x − 6 x2)

    = (1 + 10 x + 40 x2+ …) (1 − 15 x + 90 x

    2+ …)

    Coefficienticient of x2 = 90 − 150 + 40 = −2016  5 5 5 4 5 3 21 2(2 ) 2 (2) ( ) (2) ( ) x C x C x+ = + + + …

    = 32 + 80 x + 80 x2 + …

    (1 + px + qx2) (2 + x

    5)

    = (1 + px + qx2) (32 + 80 x + 80 x

    2 + …)

    = 32 + 80 x + 80 x2 + 32 px + 80 px2 + 32qx2 + …= 32 + x (80 + 32 p) + x

    2(80 + 80 p + 32q) + …

    Coefficienticient of x = 16⇒ 80 + 32 p = 16

     p = −280 + 80 p + 32q = 16

    80 − 160 + 32q = 16

    96 332

    q = =  

    17  (1 − 4 x)7 = 1 + 7C 1(−4 x) +

    7C 2(−4 x)2 

    = 1 − 28 x + 336 x2 + …

    (1 + 2 x − 3 x2) (1 − 4 x)

    7 = (1 + 2 x − 3 x

    2) (1 − 28 x + 336 x

    2 + …)

    Coefficienticient of x2 = 336 + (2) (−28) −3

    = 336 − 56 − 3= 277

    18  (a)

    6 26 6

    1 21 1 1

    1 14 4 4

     x C x C x

    − = + − + − + …

    26 1514 16

     x x= − + + …

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    5/16

    Page 5 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    23 1512 16

     x x= − + + …

    (b) (2 + x)6 = 26 + 6C 1 (2)5 ( x) + 6C 2 (2)

    4 ( x)2 + …= 64 + 192 + 240 x

    2 + …

    6661 11 (2 ) 1 (2 )

    4 4 x x x x

    − + = − +

     

    621 12

    2 4 x x x

    = + − −

     

    621 12

    2 4 x x

    = + −

     

    2 23 151 (64 192 240 + )2

     16

      x x x x

    = − + + +

    + … …  

    Coefficienticient of x2  3 15240 (192) (64)2 16 = − + 

     

    240 288 60 12= − + =  

    19  (a)

    61

    23

     y

     

    Term in y4 

    46 2

    41

    23

    C y

    = −  

    4115 481

     y= × ×  

    460

    81 y=  

    Coefficienticient of y4 

    60 20

    81 27= =  

    (b)

    104

     y y

     

    General term of the expansion is

    10 10   4  r 

    r r C y

     y

    −   −

     

    10 10 ( 4) ( )r r r r C y y− −= −  

    10 10 2( 4)r r r C y  −= −  

    10 − 2r  = 4

    ⇒ 2r  = 6r  = 3

    Coefficienticient of y4  10 33( 4) 7680C = − = −  

    20  (1 − 2 x)2 (1 + px)

    2 8 8 21 2(1 4 4 ) (1 ( ) ( ) ) x x C px C px= − + + + +  

    2 2 2(1 4 4 ) (1 8 28 ) x x px p x= − + + + +  2 2 2 21 8 28 4 32 4 px p x x px x= + + − − + + …

    = 1 + x(8 p – 4) + x2(28 p2 – 32 p + 4) + …Since 2 8 2(1 2 ) (1 ) 1 20 x px x qx− + ≡ + + + 

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    6/16

    Page 6 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    2 2 21 (8 4) (28 32 4) 1 20 x p x p p x qx⇒ + − + − + = + +  

    8 4 20 3 p p⇒ − = ⇒ =  228 32 4 p p q− + =  

    228(3) 32(3) 4q∴ = − +  = 160

    Exercise 10B

    1  1/ 3 2 3

    1 2 1 2 5

    1   3 3 3 3 3(1 ) 1

    3 2! 3! x x x x

    − − −

    + = + + + + …

    2 31 1 51 , for 1 13 9 81

     x x x x= + − + + − <

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    7/16

    Page 7 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    6 13   2 33

    1 2 1 2 5

    1   3 3 3 3 31 3 (1 3 ) 1 ( 3 ) ( 3 ) ( 3 )

    3 2! 3! x x x x x

    − − −

    − = − = + − + − + − +…

    2 35 1 1

    1 , for  3 3 3 x x x x= − + − − < <  

    11 11 (2 ) 2 1

    2 2

     x x

     x

    −− −   = − = − −

     

    2 31 ( 1) ( 2) ( 1) ( 2) ( 3)

    1 ( 1)2 2 2! 2 3! 2

     x x x − − − − − = + − − + − + − +

     

    2 31 1 1 112 2 4 8

     x x x

    = + + + +  

    2 31 1 1 1 , for 2 2

    2 4 8 16

     x x x x= + + + + − <

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    8/16

    Page 8 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    2 31 ( 1) ( 2) ( 1)( 2)( 3)

    (2 ) 1 ( 1)2 2 2! 2 3! 2

     x x x x

    − − − − − = + + − − + − + − +

     

    2 31 1 1 1

    (2 ) 1 ...2 2 4 8 x x x x

    = + + + + +  

    2 3 2 3 41 1 1 1 1 12 ...2 2 4 2 4 8

     x x x x x x x

    = + + + + + + + +  

    2 31 12 2 ...2 2

     x x x

    = + + + +  

    2 31 112 4

     x x x= + + + + …

    (c)2

    2 1(1 ) (1 ) (2 )2

     x x x

     x

    −+ = + ++

     

    12 1   1(1 2 ) (2) 12

     x x x

    −−   = + + +

     

    2 321 1 ( 1) ( 2) 1 ( 1) ( 2) ( 3) 1(1 2 ) 1 ( 1)

    2 2 2! 2 3 2 

    ! x x x x x

    − − − − − = + + + − + +

    +

     

    2 2 31 1 1 1(1 2 ) 12 4

     2 8

     x x x x x

    = + + − + − … 

      +    

     

    2 3 2 3 2 31 1 1 1 1 11 22 2 4 8 2 2

      x x x x x x x x

    = − + − + − + + …+ −  

    2 31 3 1 1

    12 2 4 8   x x x

    = + + − …

      +

     

    2 31 3 1 1

    2 4 8 16 x x x= + + − +  

    11  2 12

    22 (1 3 )

    1 3 x

     x

    −= −−

     

    2 2 2 2 3( 1) ( 2) ( 1) ( 2) ( 3)2 1 ( 1) ( 3 ) ( 3 ) ( 3 )2! 3!

     x x x− − − − −

    = + − − + − + − 

    2 4( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 3 )4!

     x− − − −  

    + − +  

    2 4 6 8

    2 [1 3 9 27 81 ] x x x x= + + + + …+  2 4 6 82 6 18 54 162 ... x x x x= + + + + +  

    12  1/ 2 2 3

    1 1 1 1 3

    1   2 2 2 2 2Using (1 ) 1

    2 2! 3! x x x x

    − − −

    + = + + + +…

    2 31 1 112 8 16

     x x x= + − + + …  

    1/ 2 2 31 1 10.02 (1 0.02) 1 (0. 02) (0.02) (0.02)2 8 16

     x = ⇒ + = + − + + …  

    1.02 1 0.01 0.00005 0.0000005⇒ = + − + +…

    1.0099505=  = 1.0100 (4 dp)

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    9/16

    Page 9 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    13 4

    1

    (0.97) 

    4

    4

    1(1 )

    (1 )

     x

     x

    −= −

     

    22 3 4( 4)( 5) ( 4)( 5)( 6) ( 4)( 5)( 6)( 7)1 ( 4)( ) ( ) ( ) ( ) ...

    2! 3! 4! x x x x

    − − − − − − − − −= + − − + − + − + − +  

    2 3 41 4 10 20 35 ... x x x x= + + + + +  4 2 3 40.03 (1 0.03) 1 4(0.03) 10(0.03) 20(0.03) 35(0.03) x   −= ⇒ − = + + + +  

    4(0.97) 1 0.12 0.009 0.00054 0.00003− ≈ + + + +  

    = 1.129757

    ≡ 1.1296 (4 dp)

    14  2 2( 2) ( 3)

    (1 2 ) 1 ( 2) (2 ) (2 ) ...2!

     x x x−  − −

    + = + − + +  

    = 1 − 4 x + 12 x2 +…2

    2 21 (1 ) (1 2 )1 2

     x x x

     x

    − − = − + +  

    2 2(1 2 ) (1 4 12 ) x x x x= − + − + + …  2 2 21 4 12 2 8 x x x x x= − + − + + +…21 6 21 x x≈ − +  

    152 2 3

    ( )(1 ) (2 ) (1 )

     x x f x

     x x x

    + +=

    + + − 

    2

    2 3(1 ) (2 ) (1 ) (1 ) (2 ) (1 )

     x x A B C  x x x x x x+ + ≡ + ++ + − + + −

     

    ∴ 2 2 3 (2 )(1 ) (1 )(1 ) (1 )(2 ) x x A x x B x x C x x+ + ≡ + − + + − + + +  

    When x = –1, 2 = 2 A ⟹ A = 1

    When x = –2, –3 = 3 B ⟹ B = –1

    When x = 1, 6 = 6C  ⟹ A = 1

    1 1 1( )

    1 2 1 f x

     x x x= − +

    + + − 

    1 1 1(1 ) (2 ) (1 ) x x x− − −= + − + + −  1

    1 11

    (1 ) 1 (1 )2 2

     x

     x x

    −− −

    = + − + + −  

    22

    2

    ( 1)( 2) 1 1 ( 1)( 2) 11 ( 1)( ) 1 ( 1)

    2! 2 2 2! 2

    ( 1)( 2)1 ( 1)( ) ( )

    2!

     x x x x

     x x

    − − − − ≈ + − + − + − +

    − − + + − − + −

     

    2 2 21 1 11 12 4 8

     x x x x x x= − + − + − + + +  

    23 1 15

    2 4 8 x x= + +  

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    10/16

    Page 10 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    16  3/ 2 2 3

    3 1 3 1 1

    3   2 2 2 2 2(1 ) 1 ( ) ( ) ( ) ...

    2 2! 3! x x x x

      − = + − + − + − +

     

    2 33 3 11 ...2 8 16

     x x x= − + + +  

    3 1,

    2 16a b∴ = − =  

    17 2 2

    6 4

    1- 2(1 2 ) (1 3 ) 1 3

     x A Bx C 

     x x x x

    + +≡ +

    − + + 

    26 4 (1 3 ) ( ) (1 2 ) x A x Bx C x⇒ + ≡ + + + −  

    1 77 4

    2 4 x A A= ⇒ = ⇒ =  

    0 4 0 x A C C = ⇒ = + ⇒ =  

    2Coefficient of 0 3 2 , 2 12, 6 x A B B B⇒ = − = =  

    2 2

    6 4 4 6

    1 2(1 2 ) (1 3 ) 1 3

     x x

     x x x x

    +∴ ≡ +

    −− + + 

    1 2 3( 1) ( 2) ( 1) ( 2) ( 3)4(1 2 ) 4 1 ( 1) ( 2 ) ( 2 ) ( 2 )2! 3!

     x x x x−  − − − − −

    − = + − − + − + − +  

    2 34 (1 2 4 8 ...) x x x= + + + +  2 34 8 16 32 x x x= + + +  

    2 1 2 2 2( 1) ( 2)6 (1 3 ) 6 1 ( 1) (3 ) (3 )2!

     x x x x x−  − −

    + = + − +  

    2 46 (1 3 9 ) x x x= − +  36 18 x x= − +  

    2 3 3

    2

    6 44 8 16 32 6 18

    (1 2 ) (1 3 )

     x x x x x x

     x x

    +∴ = + + + + − +

    − +   

    2 34 14 16 14 x x x= + + +  

    18 15   2 3

    1 4 1 4 9

    1   5 5 5 5 5(1 ) 1 ( ) ( ) ( )

    5 2! 3! x x x x

    − − −

    + = + + + +    

    2 31 2 615 25 125

     x x x= + − + −  

    1/5

    1/55   5  1

    31 32 1 (32 1) 32 132

    = − = − = −

     

    1/ 51/ 5   132 1

    32

    = −

     

    2 31 1 2 1 6 1

    2 15 32 25 32 125 32

    ≈ + − − − + −

     

    2[1 0.00625 0.000078 0.00000 46484]= − − −  

    1.9873(4 dp)=  

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    11/16

    Page 11 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    Review exercise 10

    1  (a + x)5 + (1 – 2 x)

    4

    = a5 +

    5C 1 a4 x +

    5C 2 a3  x

    2 +…+ 1 + (4)(–2 x) +

    4C 2(–2 x)2. 

    Coefficient of x2

     =5

    C 2 a3

     +4

    C 2 (–2)2

    = 10a3 + 2410a

    3 + 24 = 664

    10a3 = 640

    a3 = 64

    a = 3 64 = 4

    2  ( ) ( ) ( ) ( )7 2 37 7 6 7 5 7 4

    1 2 32 2 2 2 p x p C p x C p x C p x+ = + + + + …  

    Coefficient of x2 = 7C 2  p5 (4) = 84 p5

    Coefficient of x3 =

    7C 3  p

    4(8) = 280 p

    4

    Since the coefficient of x2 = coefficient of x3

    ⇒ 84 p5 = 280 p

    4

     p =280 10

    84 3=  

    3  (4 – 3 x)1

    14

    n

     x

    −  

    21 ( 1) 1

    (4 3 ) 1 ( ) ...4 2! 4

    n n x n x x

    − = − + − + − +

     

    21 1(4 3 ) 1 ( 1) ...4 32

     x nx n n x

    = − − + − +

     

    = 4 – nx +

    1

    8 n (n – 1) x

    2

     – 3 x +

    23

    ...4 nx  +

     

    2   1 34 ( 3) ( 1)8 4

     x n x n n n

    = + − − + − + +…

    ∴ 4 – 13 x + px2 =

    2   1 34 ( 3) ( 1)8 4

     x n x n n n

    + − − + − +

     

    Equating coefficients of x : – n –3 = –13

    n + 3 = 13 ⇒ n = 10

    1 3 1 3( 1) (10) (9) (10)

    8 4 8 4 p n n n= − + = +  

    = 18.754  (3 – 2 x)

    30

    Term in x3 =

    30C 3 (3)

    27 (–2 x)

    3 ⇒ coefficient of x

    3 =

    30C 3 (3)

    27 (–2)

    3

    Term in x4 =

    20C 4 (3)

    26 (–2 x)

    4 ⇒ coefficient of x

    4 =

    20C 4 (3)

    26 (–2)

    4

    30 27 33

    30 26 44

    (3) ( 2)

    (3) ( 2)

     p C 

    q C 

    −=

    − 

    30!(3)

    27!3!30!

    ( 2)26!4!

    ×=

    × − 

    2

    9= −  

    5  (5 + px) (3 – x)6

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    12/16

    Page 12 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    = (5 + px) (3 + 6C 1 (–  x)) +…= (5 + px) (3 – 6 x) up to the term in x Coefficient of x = –30 + 3 p = 03 p = 30

     p = 10

    6 4 1

    (1 )(1 2 ) 1 1 2

     x A B

     x x x x

    −≡ +

    − + − + 

    4 x – 1≡  A (1 + 2 x) + B (1 – x)

     x = 1⇒ 3 = 3 A ⇒  A = 1

    1

    2 x = −  ⇒ –3 =

    3

    2 B  ⇒  B = –2

    4 1 1 2

    (1 )(1 2 ) 1 1 2

     x

     x x x x

    −∴ ≡ −

    − + − + 

    1 2 31 ( 1)( 2) ( 1)( 2)( 3)(1 ) 1 ( 1)( ) ( ) ( )

    1 2! 3!

     x x x x

     x

    −   − − − − −= − = + − − + − + −−

    +…

    = 1 + x + x2 + x

    3+…, for –1

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    13/16

    Page 13 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    1

    1   12 (3) 13

     x

    −   = −

     

    22 1 ( 1)( 2) 1

    1 ( 1) ...3 3 2! 3

     x x − −

    = + − − + − +

     

    22 1 11 ...3 3 9

     x x

    = + + +

     

    22 2 2 ..., for3 9 27

     x x= + + +  –3

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    14/16

    Page 14 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    = 1.12616 (5 dp)

    11  2 2 3( 2)( 3) ( 2)( 3)( 4)

    (1 ) 1 ( 2)( ) ( ) ( ) ...2! 3!

     x x x x−  − − − − −

    − = + − − + − + − +  

    2 31 2 3 4 ... x x x= + + + +  

    When x = 0.002, (1 – 0.002) –2 = 1 + 2(0.002) + 3(0.002)2 + 4 (0.002)3 +…(0.998)

     –2 = 1 + 0.004 + 0.000012 + 0.000000032

    = 1.004012032

    2

    11.00401

    0.998∴ =   (5 dp)

    12  2/3 2 3

    2 5 2 5 8

    2   3 3 3 3 3(1 3 ) 1 (2 ) (3 ) (3 )

    3 2! 3! x x x x

    − − − − −

      + = + − + +

     

    4

    2 5 8 11

    3 3 3 3(3 ) ...

    4! x

    − − − −

    + +  

    4

    2

    3Coefficient of   x∴ =

    5

      8×

    3

    11

    3×   43×

    4 3 2× × 

    110

    3=  

    13  (4 + x)1/2

     = 41/2

     

    1/ 21

    14

     x

    +  

    2 3

    1 1 1 1 3

    1 1 1 12 2 2 2 22 1 ...2 4 2! 4 3! 4

     x x x

    − − −

    = + + + +

     

    2 31 1 12 1 ...8 128 1024

     x x x

    = + − + +  

    2 31 1 12 ...4 64 512

     x x x= + − + +  

    When x = 0.004

    1/2 2 31 1 1(4 0.004) 2 (0.004) (0.004) (0.004) ...4 16 512

    + = + − + +  

     2 + 0.001 – 0.000001 + 0.000000000125= 2.000999= 2.0010 (4 dp)

    14 

    12

    2   2 x x

    +

     

    General term is

    12C r ( x

    2)

    12– r    2  r 

     x

     

    12 24-2 -2r r r r C x x=  12 24 3 2r r r C x

      −=  

    For the term independent of x: 24 – 3r  = 0r  = 8

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    15/16

    Page 15 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    The term independent of x is12

    C 8 28 = 495 × 256 = 126 720

    15 

    9

    2

    43 x

     x

     

    General term is9 9

    2

    4(3 )

    r r C x

     x

    −   −

     

    9 9 9 23 ( 4) ( )r r r r  r C x x− − −= −  

    9 9 9 3( 4) 3r r r r C x− −= −  

    Term independent of x: 9 – 3r  = 0⇒ r  = 3

    ∴ 9C3 (–4)

    3 (3)

    6 = 84 × (−64) × 729 = –3 919 104

    16  ( ) ( ) ( )8 2

    8 7 68 8

    1 2

    2 2 2... x x C x C x

     x x x

    − = + − + − +

     

    4 8 3 8 2 2

    1 2

    ( 2) ( 2) ... x C x C x= + − + − +  

    Coefficient of x2 =

    8C 2 (–2)

    2 = 28 × 4 = 112

    17  (2 + px)5 = 2

    5 +

    5C 1 (2)

    4 ( px) +

    5C 2 (2)

    3 ( px)

    2 + …

    = 32 + 80 px + 80 p2 x

    2

    80 p = 262/3

     p =1

    q = 80 p2 = 80

    21 80

    3 9

    =

     

    18  1/ 2 1/ 21

    (1 ) (1 )1

     x x x

     x

    −+ = + −−

     

    − − −

    ≈ + + + − − + −

    2 2

    1 1 1 3

    1 12 2 2 21 1 ( ) ( )

    2 2! 2 2! x x x x  

    2 21 1 1 31 12 8 2 8

     x x x x

    ≡ + − + +

     

    ≈ + + + + −2 2 21 3 1 1 1

    12 8 2 4 8

     x x x x x  

    211

    2

     x x= + +  

    Let x =1

    10,

    11

    101

    110

    +

      ≈  1 +2

    1 1 1

    10 2 10

    +  

     

    11/10 1 11

    9 /10 10 200≈ + +  

    11 200 20 1

    2009

    + +≈  

    22111 3

    200≈ ×  

  • 8/16/2019 Unit 2 Chapter 10 Answers

    16/16

    Page 16 of 16 

    Unit 2 Answers: Chapter 10 © Macmillan Publishers Limited 2013

    66311

    200≈  

    19  1/ 2 2

    1 1

    1   2 21 2 (1 2 ) 1 (2 ) (2 )2 2!t t t t  

    + = + = + + +  

    = + − +21

    12

    t t   

    11 (1 ) (1 )1

     pt  pt qt 

    qt 

    −+ = + ++

     

    2( 1)( 2)(1 ) 1 ( 1) ( ) ( ) ...2!

     pt qt qt − −

    = + + − + +

     

    2 2(1 ) (1 ) pt qt q t ≈ + − +  2 2 21   qt q t pt pqt  ≈ − + + −  

    ≈ 1 + t  ( p – q) + t 2

     (q2

     – pq)Equating coefficients of t : p – q = 1

    Equating coefficient of t 2: q

    2 – pq =

    1 1 1 3( ) ,

    2 2 2 2q p q q p− ⇒ − − = − ⇒ = =  

    20  3 (1 3 ) x−  1

    3(1 3 ) x= −  

    ( )2 3

    1 2 1 2 5

    1   3 3 3 3 31 ( 3 ) 3 ( 3 )

    3 2! 3! x x x

    − − −

    = + − + − + − +…

    2 3

    5 1 11 ..., for3 3 3 x x x x= − − − + − < <