二項式定理與楊輝三角

2022-03-22 19:18:36 字數 1406 閱讀 7123

(a + b)2 = a2 + 2ab + b2

(a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3

(a + b)4 = a4 + 4a3b + 6a2b2 + 6ab3 + b4

(a + b)5 = a5 + 5a4b + 10a3b2 + 10a2b3 + 5ab4 + b5

(a + b)6 = a6 + 6a5b + 15a4b2 + 20a3b3 + 15a2b4 + 6ab5 + a6

(a + b)n = ?

在二項式 (a + b)n 中,每一單項式的次數和都等於n,把每一項的係數列出來,可以得到乙個楊輝三角:三角形左邊和右邊的數字全都是1,而內部的每乙個數字都是連線到它的上端的兩個數字之和。內部的數字究竟還有其他什麼特徵?

n次冪對應的項數共有 n + 1 項,而且每一行的數字都是對稱的。從外往內看,每一行順數和倒數的第2個數字都是n,nc1 = ncn

順數和倒數的第3個數字都 nc2 = ncn

所以楊輝三角又可以表示為以下形式

左邊上的「1」實際是nc0,左邊上的「1」實際是ncn,每一行的第k項的係數都是ncn

–k+1。從左向右排列為:

用組合解釋如下:(a + b)n就是n個 (a + b) 相乘,每個(a + b) 相乘時有兩種選擇,選a或b,而且每個(a + b)中的a或b都選定後,才能得到展開式的一項。

把n個 (a + b) 中的所有的a相乘,得到an ;

把n個 (a + b) 中的 (n – 1) 個a與剩下的最後乙個 (a + b) 中的b相乘,得到an

–1b ;

把n個 (a + b) 中的 (n – 2) 個a與剩下的最後兩個(a + b) 中的b相乘,得到an–2b2 ;

把n個 (a + b) 中的 (n – k) 個a與剩下的k個(a + b) 中的b相乘,得到an–kbk ;

把n個 (a + b) 中的所有的b相乘,得到bn ;

an–kbk 出現的次數 =  n個(a + b) 中取k個b的組合數nck

把(a + b)n展開得到

這就是二項式定理(binomial theorem)。

二項式定理與楊輝三角

問題 求 a b n中各項的係數。方法一 利用楊輝三角 11 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 1 6 15 20 15 6 1 a b 1 a b a b 2 a 2 2ab b 2 a b 3 a 3 3b a 2 3a b 2 b 3 兩者對比可以...

數論 楊輝三角 二項式定理

組合數c n,m 在組合數學中占有重要地位。與組合數相關的最重要的兩個內容是楊輝三角和二項式定理。如圖 另一方面,把 a b n展開,將得到乙個關於x的多項式 a b 0 1 a b 1 a b a b 2 a 2 2ab b 2 a b 3 a 3 3a 2b 3ab 2 b 3 a b 4 a ...

走格仔問題(補充 楊輝三角與二項式)

這篇是對前一篇 鏈結 的補充 關於走格仔問題,簡化一點即 兩維座標系中,僅能一次沿x或y走一步,從原點走到 x,y 的最短路徑數 看到一篇對這個問題解讀比較清楚的文章 鏈結 最後的遞迴思路我在前一篇文章中也有描述,不再贅述。從前一篇文章已經知道,可以用遞迴思路求解,求解的結果矩陣就是乙個楊輝三角,問...