杨辉三角形

2014-02-01 14:49评论(0) 浏览(147)

杨辉三角形,又称贾宪三角形,帕斯卡三角形,是二项式系数在三角形中的一种几何排列

排列

前10行:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

 

 

 

1

 

8

 

28

 

56

 

70

 

56

 

28

 

8

 

1

 

1

 

9

 

36

 

84

 

126

 

126

 

84

 

36

 

9

 

1

第11 行:

1,10,45,120,210,252,210,120,45,10,1

第12 行:

1,11,55,165,330,462,462,330,165,55,11,1

第13行:

1,12,66,220,495,792,924,792,495,220,66,12,1

第14行:

1,13,78,286,715,1287,1716,1716,1287,715,286,78,13,1

性质

前提:端点的数为1.

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项。

4、第n行数字和为

 

5、第n行的第m个数和第n-m+1个数相等,即C(n-1,m-1)=C(n-1,n-m)(组合数性质

之一)

6、每个数字等于上一行的左右两个数字之和。可用此性质写出整个杨辉三角。即第n+1行的第i个数等于第n行的第i-1个数和第i个数之和,这也是组合数的性质之一。即

 

7、第n行的m个数可表示为C(n-1,m-1)(n-1下标,m-1上标),即为从n-1个不同

 

  杨辉三角的组合数表示

元素中取m-1个元素的组合数。(见右图)

组合数计算方法:C(n,m)=n!/[m!(n-m)!]

8、(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]

9、将第2n+1行第1个数,跟第2n+2行第3个数、第2n+3行第5个数……连成一线,这些数的和是第4n+1个斐波那契数;将第2n行第2个数(n>1),跟第2n-1行第4个数、第2n-2行第6个数……这些数之和是第4n-2个斐波那契数

10、将各行数字相排列,可得11的N-1次方:1=11^0; 11=11^1; 121=11^2……;

注:15101051≠11的5次方 ,应为:

 

1

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

1

0

 

 

 

 

 

 

1

0

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

1

+

 

 

 

 

 

 

 

1

6

1

0

5

1

应用

性质6和性质7是杨辉三角的基本性质,是研究杨辉三角其他规律的基础。

 

  杨辉三角的图算

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,即二项式定理

例如,在杨辉三角中,第3行的第三个数恰好对应着两数和的平方的展开式的每一项的系数,

即(a+b)^2;=a^2+2ab+b^2

第4行的四个数恰好依次对应两数和的立方的展开式的每一项的系数

即(a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3

以此类推。

又因为性质6:第n行的m个数可表示为C(n-1,m-1),即为从n-1个不同元素中取m-1个元素的组合数。因此可得出二项式定理的公式为:(a+b)^n=C(n,0)a^n*b^0+C(n,1)a^(n-1)*b^1+...+C(n,r)a^(n-r)*b^r...+C(n,n)a^0*b^n

因此,二项式定理与杨辉三角形是一对天然的数形趣遇,它把数形结合带进了计算数学。求二项式展开式系数的问题,实际上是一种组合数的计算问题。用系数通项公式来计算,称为“式算”;用杨辉三角形来计算,称作“图算”。

 

有规律,排列组合中的二项式定理

(a+b)^4=a^4+4a^3b+6a^2b^2+4ab^3+b^4

(a+b)^5=a^5+5a^4b+10a^3b^2+10a^2b^3+5ab^4+b^5

(a+b)^6=a^6+6a^5b+15a^4b^2+20a^3b^3+15a^2b^4+6ab^5+b^6
 
 
(a+b)^n=a^n+[nC(n-1)]a^(n-1)b+[nC(n-2)]a^(n-2)b^2+[nC(n-3)]a^(n-3)b^3+……+(nC2)a^2b^(n-2)+(nC1)ab^n
(n个(a+b)相乘,每乘一个(a+b)就是在括号里乘上一个字母,每一项前的系数就是在n个括号里挑选哪几个乘上a,其余乘上b,而且a与b上面的次幂加起来等于n)
前一篇:
春节的习俗
后一篇:
春节简介
分享到:
分享 转载(0)
0 喜欢

评论