杨辉三角的规律以及推
导公式
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杨辉三角的规律以及定理
1二项式定理与杨辉三角
与杨辉三角联系最紧密的是二项式乘方展开式的系数规律,即。
杨辉三角我们首先从一个二次多项式(a+b)2的展开式来探讨。
由上式得出:(a+b)2=a2+2ab+b2此代数式的系数为:121
则(a+b)3的展开式是什么呢?答案为:a3+3a2b+3ab2+b3由此可发现,此代数式的系数为:
1331但似乎没有什么规律,所以让我们再来看看(a+b)4的展开式。
展开式为:a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4由此又可发现,代数式的系数为:
14641似乎发现了一些规律,就可以发现以下呈三角形的数列:
1(110)
11(111)
121(112)
1331(113)
14641(114)
15101051(115)
1615201561(116)
杨辉三角形的系数分别为:1,(1,1),(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),(1,7,21,35,35,21,7,1)所以:
(a+b)7=a7+7a6b+21a5b2+35a4b3+35a3b4+21a2b5+7ab6+b7。
由上式可以看出,(a+b)n等于a的次数依次下降n、n-1、n-2…n-n,b的次数依次上升,
0、1、2…n次方。系数是杨辉三角里的系数。
2杨辉三角的幂的关系
首先我们把杨辉三角的每一行分别相加,如下:
1(1)
11(1+1=2)
121(1+2+1=4)
1331(1+3+3+1=8)
14641(1+4+6+4+1=16)
15101051(1+5+10+10+5+1=32)
1615201561(1+6+15+20+15+6+1=64)
……
相加得到的数是1,2,4,8,16,32,64,…刚好是2的0,1,2,3,4,5,6,…n
次幂,即杨辉三角第n行中n个数之和等于2的n-1次幂
3杨辉三角中斜行和水平行之间的关系
(1)
1(2)n=1
11(3)n=2
121(4)n=3
1331(5)n=4
14641(6)n=5
15101051n=6
1615201561
把斜行(1)中第7行之前的数字相加得1+1+1+1+1+1+1=6
把斜行(2)中第7行之前的数字相加得1+2+3+4+5=15
把斜行(3)中第7行之前的数字相加得1+3+6+10=20
把斜行(4)中第7行之前的数字相加得1+4+10=15
把斜行(5)中第7行之前的数字相加得1+5=6
把斜行(6)中第7行之前的数字相加得1
将上面得到的数字与杨辉三角中的第7行中的数字对比,我们发现它们是完全相同
的。
1
11
121
1331
14641
15101051
1615201561
由上面可得:杨辉三角中n行中的第i个数是i-1中前n-1个数之和,即第n行的数
分别为1、(1)中第n行之前的数字之和、(2)中第n行之前的数字之和、(3)中第n行之前
的数字之和、(4)中第n行之前的数字之和、…、(n-3)中第n行之前的数字之和、1。
总结杨辉三角对于我们好理解的规律,如下六点:
1、每个数等于它上方两数之和。
2、每行数字左右对称,由1开始逐渐变大。
3、第n行的数字有n+1项。
4、第n行数字和为2(n-1)。(2的(n-1)次方)
5(a+b)n的展开式中的各项系数依次对应杨辉三角的第(n+1)行中的每一项。[1]
6、第n行的第m个数和第n-m个数相等,即C(n,m)=C(n,n-m),这是组合数性质
本文发布于:2022-12-11 15:37:22,感谢您对本站的认可!
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