二項式定理與楊輝三角
(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,把每一項的系數列出來,可以得到一個楊輝三角
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–1 = n
順數和倒數的第3個數字都 nC2 = nCn–2
… …
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項的系數都是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與剩下的最後一個 (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–k
… …
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