复习二项式定理

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 楼主| xukun977 发表于 2021-5-26 17:09 | 显示全部楼层 |阅读模式



二项式定理,在数值计算方面的出现频率之高,高到成了家常便饭。


但是,相关的书籍和**,介绍二项式定理的时候,非常干瘪,就是给个公式,然后给一堆所谓的性质或结论。





原本生动有趣的知识内容,被搞成了枯燥乏味无聊,加之公式挺长,有些人还非常反感这个定理。



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 楼主| xukun977 发表于 2021-5-26 17:25 | 显示全部楼层
本帖最后由 xukun977 于 2021-5-26 17:28 编辑



二项式定理这个内容,属于有趣知识点,因为它起源于一个非常有意思的知识点--------神奇的对称!!


何谓对称?
用数学语言说,就是对于某个表达式,任何交换其中的两个字母,所得的表达式和变换之前的表达式是相等的。

例如对于下式:



不管交换哪两个字母,所得结果和上式之间是恒等的关系。



恒等的数学判断,就是充要条件为:同类型同系数!


例如上式,任何一个系数不同,结果就不相同,所以不是对称的。





数学上还有一种对称---循环对称。

对于下图所给的式子,如果把x替换成y,y替换成z,z替换成x,所得表达式和下式是恒等的。







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 楼主| xukun977 发表于 2021-5-26 17:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 xukun977 于 2021-5-26 19:14 编辑

对于下式,相对于字母b1、b2和b3来说,明显是对称的,不管交换哪两个字母,结果都不变:




既然这个表达式是对称的,那么可以事先判断出,这个式子的转换结果,仍旧是对称的。

不过具体展开之前,我们需要一个定理--------这个多项式之积的展开结果,是每一个多项式中选择一项作积,再对所有的积求和!

根据这个定理,如果每个因式中取1个b,那么所有b之和,很明显是有n项:





既然只取1个b的项数是n,那么每次取两个b呢?

例如先取第一个b1,一共有上面已经得到的结论---n个项,然后取b2、b3.....然后乘积之和为:



这个总项数是n(n-1)

因为取首字母为第二个b2时,此时b2与b1、b3等之积,此时也会出现b2b1,这与第一次取到的b1b2相同,即重复一次。
与此类似,其它项都会重复一次,所以每个乘积不重复的项数是总项数除以2,即:


n(n-1)/2


与这个过程完全雷同,可以证明出取3个字母的不重复项数是:

n(n-1)(n-2)/(1*2*3)

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 楼主| xukun977 发表于 2021-5-26 19:18 | 显示全部楼层



有的同志想不明白了----我记住二项式定理结论就行了,就可以套公式了,为何知道推导过程??

原因太简单了,不加理解的死记硬背,最多一周就忘个7788了,一年过后,整本书又要拿过来复习一遍。

而如果第一次就真正的理解推导过程,大学毕业后很多年也不会忘的。
即便是忘记公式内容,稍微根据理解,重新推导一下就立马全有了。
六六de 发表于 2021-5-27 14:54 | 显示全部楼层
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