複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

二項式係數

鎖定
二項式係數(binomial coefficient),或組合數,在數學裏表達為:(1 + x)ⁿ展開後x的係數(其中n為自然數)。從定義可看出二項式係數的值為整數。
中文名
二項式係數
外文名
binomial coefficient
表達式
(1 + x)ⁿ展開後x的係數
提出者
艾薩克·牛頓
提出時間
1664年
適用領域
計算
應用學科
數理科學

二項式係數定義

一般二項式(x + y)ⁿ的冪可用二項式係數記為
。廣義二項式定理把這結果推廣至負數或非整數次冪,此時右式則不再是多項式,而是無窮級數
二項式係數對組合數學很重要,因它的意義是從n件物件中,不分先後地選取k(k為正整數)件的方法總數,因此也叫做組合數。從定義出發,把n個(1+x)項的乘積展開,其中任意k項的xnk項的1相乘得出一個x,故此x的係數是從n個選取k個的方法總數。把各項的x標記可以更清楚看出:當n=4, k=2時,
, 所以x的係數6等於從4項物件選取2項的方法總數。
二項式係數是楊輝三角的第n+1行從左起第k+1個數,它最先由楊輝發現。
二項式係數符合等式可以由其公式證出,也可以從其在組合數學的意義推導出來。如第一式左項表示從n+1件選取k件的方法數,這些方法可分為沒有選取第n+1件,即是從其餘n件選取k件;和有選取第n+1件,即是從其餘n件選取k−1件。而第二式則是每個從n件選取k件的方法,也可看為選取其餘nk件的方法。

二項式係數發現歷程

楊輝三角形 楊輝三角形
二項式係數表為在我國被稱為賈憲三角或楊輝三角,一般認為是北宋數學家賈憲所首創。它記載於楊輝的《詳解九章算法》(1261)之中。在阿拉伯數學家卡西的著作《算術之鑰》(1427)中也給出了一個二項式定理係數表,他所用的計算方法與賈憲的完全相同。
在歐洲,德國數學家阿皮安努斯在他1527年出版的算術書的封面上刻有此圖。但一般卻稱之為帕斯卡三角形,因為帕斯卡在1654年也發現了這個結果。無論如何,二項式定理的發現,在我國比在歐洲至少要早300年。   1665年,牛頓把二項式定理推廣到n為分數與負數的情形,給出了展開式。   二項式定理在組合理論、開高次方、高階等差數列求和,以及差分法中有廣泛的應用。 [1] 

二項式係數性質

二項式係數對稱性

與首末兩段“等距離”的兩個二項式係數相等。即

二項式係數單峯性

是單峯序列。
(1)當n為偶數時,中間一項的二項式係數
取得最大值。
(2)當n為奇數時,中間兩項的二項式係數
相等且最大。

二項式係數二項式係數的和

二項式係數二項式定理

二項式定理(binomial theorem),又稱牛頓二項式定理,由艾薩克·牛頓於1664、1665年間提出。
此定理指出:
,通項公式為
  其中,
叫做二項式係數。等號右邊的多項式叫做二項展開式。
其i項係數可表示為
,即n取i的組合數目。 因此係數亦可表示為帕斯卡三角形(Pascal's Triangle)
二項式定理(Binomial Theorem)是指(a+b)ⁿ在n為正整數時的展開式。

二項式係數排列與組合

1、
2、
3、
證明:由
當a=b=1時,代入二項式定理可證明1
當a=-1,b=1時代入二項式定理可證明2
4.組合數的性質:
參考資料
  • 1.    中學數學課程教材研究開發中心.數學選修2-3:人民教育出版社,2008