數論之楊輝三角

2021-08-06 07:24:58 字數 1319 閱讀 2509

楊輝三角,是二項式係數在三角形中的一種幾何排列。在歐洲,這個表叫做帕斯卡三角形(pascal三角形)。

(注意圖上是從第0行開始的+_+)

前提:每行端點與結尾的數為1.

每個數等於它上方兩數之和。

每行數字左右對稱,由1開始逐漸變大。

第n行的數字有n項。

第n行數字和為2n-1。

第n行的第m個數可表示為cm

−1n−

1 ,即為從n-1個不同元素中取m-1個元素的組合數。第n行的第m個數和第n-m+1個數相等 ,為組合數性質之一。

每個數字等於上一行的左右兩個數字之和。可用此性質寫出整個楊輝三角。

即第n+1行的第i個數等於第n行的第i-1個數和第i個數之和,這也是組合數的性質之一。即 ci

n+1 =ci

n +ci

−1n 。(a

+b)n

的展開式中的各項係數依次對應楊輝三角的第(n+1)行中的每一項。

將第2n+1行第1個數,跟第2n+2行第3個數、第2n+3行第5個數……連成一線,這些數的和是第4n+1個斐波那契數;將第2n行第2個數(n>1),跟第2n-1行第4個數、第2n-2行第6個數……這些數之和是第4n-2個斐波那契數。

性質5和性質7是楊輝三角的基本性質,是研究楊輝三角其他規律的基礎。

1.與二項式定理相關

與楊輝三角聯絡最緊密的是二項式乘方展開式的係數規律,即二項式定理。

例如在楊輝三角中,第3行的三個數恰好對應著兩數和的平方的展開式的每一項的係數(性質 8),第4行的四個數恰好依次對應兩數和的立方的展開式的每一項的係數,即 (a

+b)3

=a3 +3a2

b +3ab

2 +b3

,以此類推。

2.與組合數相關

同樣的,這個三角也可以看作乙個組合數的**,比如第三行中,依次可看作為c(3,0),c(3,1),c(3,2),c(3,3)。而通過這個,我們也可以發現乙個組合數的規律,即cm

n =cm

−1n−

1 +cm

n−1 。所以,對於一些資料比較小的題目,我們可以通過用楊輝三角打表求組合數的方法得到需要的數。

ps:滾去翻高中課本了qaq

完全不記得高中專門學過楊輝三角了tat明明是找規律給的填空題嘛(ノ`д)ノ

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