Números Binomiais ou coeficiente binomial

Expressão binomial são dois elementos incógnitos ligados por soma ou subtração, por exemplo: 

(x + y)

(2y - x)


Conhecemos essas expressões sempre como uma potência em produtos notáveis:

  • (n+p)0= 1
  • (n+p)1= (n+p)
  • (n+p)2= n² + 2np + p²
  • (n+p)3= n³ + 3n²p + 3np³ + p³

Lembram: quadrado do primeiro mais 2 vezes o primeiro vezes o segundo mais o quadrado do segundo? https://didaticursos.blogspot.com/2020/10/produtos-notaveis.html

Porém nesse caso, aprendemos a solucionar binômios com expoentes menor ou igual a 3, e agora estudaremos, através dos binômios de Newton, com expoente maior que 3.

Os Coeficientes ou Números Binomiais são formas algébricas de representar um valor. Ele é genericamente expressado por “n” sobre “p”, dentro de um parênteses, podemos entender mais sobre o uso de "n" e "p" em triângulo de Pascal (para conhecer acesse: https://didaticursos.blogspot.com/2021/06/triangulo-de-pascal.html) onde n se refere a linha e p a coluna. Esse valor pode ser calculado desenvolvendo-se uma fórmula com fatorial, semelhante a da análise combinatória. os números binomiais são uma ferramenta que acelerou os avanços na matemática e na engenharia, porque facilitaram o cálculo de produtos notáveis




onde (n, p ∈ N e n ≥ p).


Exemplo:




Propriedade dos números binomiais:

Binômios particulares: Existem 3 casos que obtemos o resultado do número binomial sem precisar fazer o desenvolvimento do calculo;

- Quando n = p o resultado é sempre 1, pois:


testando:



- Quando p = 0, o resultado é sempre 1, pois:



testando:


- Quando p = 1, o resultado é sempre n, pois:


testando:



Binomiais complementares:

Dois coeficientes binomiais serão do tipo complementares se seus numeradores forem iguais e a soma de seus denominadores for igual ao numerador. E se os binômios são complementares, seus resultados são o mesmo. 





Exemplo:

exemplo de binomios complementares

Observe que ambos tem o mesmo numerador 10 (número de cima), e seus denominadores se somarmos 7 + 3 = 10, ou seja, se somarmos os dois denominadores será igual ao numerador, logo, são binomiais complementares.

aplicando a formula:


Confirmando mais uma propriedade.


Historia do Números Binomiais:

Antigamente os números binomiais eram conhecidos como Teorema Binomial, tendo como principais nomes Euclides (c. 330 a. C. - 260 a. C.) com a descrição de produtos notáveis e Newton (1643-1727) no qual avançou o estudo sobre o assunto, desenvolvendo o teorema binomial com expoentes racionais conseguindo excelentes resultados no estudo das séries infinitas, donde partiu para o tão aclamado cálculo infinitesimal.

Mais tarde, em meados do século XIII, apareceu uma coleção de livros importantes na China durante a dinastia Tang, dentre eles fazemos menção a Yang Hui. A ele deve-se a mais antiga apresentação preservada do ―Triângulo Aritmético de Pascal‖. Um outro chinês, Chu Shi-Kié, em 1303 faz uma abordagem do mesmo triângulo aritmético em seu livro. O interessante deste autor é que ele cita o triângulo como algo já antigo em seu tempo, portanto é possível então que o Teorema Binomial já fosse conhecido na China de longa data.

No século XV encontra-se a menção a um matemático da corte de Ulugh-Beg, cujo nome era Al Kashi, o qual teve papel importante nos cálculos de aproximações para 𝞹 Foi ele o primeiro autor árabe que se tem notícia de lidar com o Teorema Binomial utilizando-o na forma de Triângulo de Pascal.

Em 1653, com publicação em 1665,  Pascal construía seu Triângulo Aritmético, um artifício incrível onde os números ao longo de uma mesma linha ou diagonal eram os coeficientes sucessivos de uma expansão binomial de (a + b)ⁿ.




vídeo:



atividade no geogebra:

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