课程内容
《二项式系数的性质》
二项式定理
(a+b)n=C0na2+C1nan-1b+C2nnn-2b2+…+Crnan-rbr+Cnnbn
(n∈N)
这个公式表示的定理叫做二项式定理,公式右边的多项式叫做(a+b)n的展开式,其中Crn(r=1,2,……,n)叫做二项式系数,Crnan-rbr叫做二项展开的通项,用Tr+1表示,该项是指展开的第r+1项,展开式共有n+1个项。
Tr+1=Crnan-rbr
1.项数规律:
展开式共有n+1个项
2.系数规律:
C0n,C1n,C2n,Crn,……,Cnn
2.指数规律:
(1)各项的次数圴为n;
(2)二项和的第一项a的次数由n逐次降到0,第二项b的次数由0逐次升到n。
这个叫做二项式系数表,也称“杨辉三角”。
表中的每一个数等于它肩上的两个数的和。
类似上面的表,早在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里就已经出现了,这个表称为杨辉三角。在书中,还说明了表里“一”以外的每一个数都等于它肩上两个数的和,杨辉指出这个方法出于《释销》算书,且我家北宋数学家贾宪(给公元11世纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于11世纪。在欧洲,这个表被认为是法国数学家帕斯卡(1623-1662)首先发现的,他们把这个表叫做帕斯卡三角。这就是说,杨辉三角的发现要比欧洲早五百年左右,由此可见我国古代数学的成就是非常值得中华民族自豪的。
二项式系数的函数观点
(a+b)n展开式的二项式系数依次是:C0n,C1n,C2n,Crn,……,Cnn
从函数角度看,Crn可看是以r自变量的函数f(r)其定义域是:{0,1,2,…,n}
f(r)=Crn
定义域{0,1,2,…n}
当n=6时,其图象是7个孤立点。
二项式系数的性质
(1)对称性
与首末两端“等距离”的两个二项式系数相等。
这一性质可直接由公式Cmn=Cn-mn得到。
图像的对称轴:r=n/2。
(2)增减性与最大值
由于:Ckn={n(n-1)(n-2)…(n-k+1)}/{k.(k-1)}
=Ck-1n.(n-k+1)/k
所以Ckn相对于Ck-1n的增减情况由(n-k+1)/k决定。由(n-r+1)/r﹥1<=>r<(n+1)/2可得:当r<(r+1)/2时,
二项式系数逐渐增大,由对称性可知它的后半部分是逐渐减小的,中间项的取值最大。
先增后减
n是偶数时,中间的一项(第n/2+1项)的二项式系数Cn/2n取得最大值;
当n是奇数时,中间的两项(第(n-1)/2+1、(n+1)/2+1项)的二项系数Cn-1/2n和Cn+1/2n 相等,且同时取得最大值。
(3)各二项式系数的和
在二项式定理中,令a=b=1,则:
C0n+1n+C2n+……+Cnn=2n
这就是说,(a+b)n的展开式的各二项式系数的和等于:2n
同时由于C0n=1,上式还可以写成:
C0n+C1n+C2n+……+Cnn=2n-1
这是组合总数公式。
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朱老师
男,中教高级职称
对高中数学的基本概念和整体知识结构有清晰地把握,从高考的高度分析讲解各大知识板块。