二項(xiàng)式定理的公式
來源 :華課網(wǎng)校 2024-08-01 23:14:11
中二項(xiàng)式定理是代數(shù)中的一條基本公式,它可以用于求解各種代數(shù)問題。它的表述如下:
$$(a+b)^n=\sum\limits_^n \binoma^b^i$$
其中,$a$和$b$是常數(shù),$n$是一個(gè)非負(fù)整數(shù),$\binom$表示從$n$個(gè)元素中取出$i$個(gè)元素的組合數(shù)。這個(gè)公式包含了二項(xiàng)式系數(shù)$\binom$和冪次$a^$和$b^i$的組合。
二項(xiàng)式定理的證明可以通過歸納法來完成。對(duì)于$n=1$的情況,$(a+b)^1=a+b$,公式顯然成立?,F(xiàn)在假設(shè)公式對(duì)于$n=k$成立,即:
$$(a+b)^k=\sum\limits_^k \binoma^b^i$$
現(xiàn)在考慮$n=k+1$的情況。我們可以將$(a+b)^$表示為$(a+b)^k(a+b)$,根據(jù)歸納假設(shè),$(a+b)^k$可以表示為:
$$(a+b)^k=\sum\limits_^k \binoma^b^i$$
現(xiàn)在,我們可以將$(a+b)^$展開,得到:
$$(a+b)^=(a+b)\sum\limits_^k \binoma^b^i$$
對(duì)于上式右邊的求和式,我們可以將其展開:
$$(a+b)\sum\limits_^k \binoma^b^i =\sum\limits_^k \binoma^b^i+\sum\limits_^k \binoma^b^$$
現(xiàn)在我們需要將求和式中的指數(shù)寫成$k+1$和$i$的形式。對(duì)于第一項(xiàng):
$$\sum\limits_^k \binoma^b^i =\sum\limits_^k \binoma^b^i+\binoma^b^= \sum\limits_^ \binoma^b^$$
對(duì)于第二項(xiàng):
$$\sum\limits_^k \binoma^b^=\sum\limits_^ \binoma^b^+ \binoma^b^=\sum\limits_^ \binoma^b^$$
因此,我們可以將展開后的式子寫成:
$$(a+b)^=\sum\limits_^ \binoma^b^+\sum\limits_^ \binoma^b^$$
我們可以將兩項(xiàng)合并,并利用二項(xiàng)式系數(shù)的對(duì)稱性質(zhì),即$\binom=\binom$,得到:
$$(a+b)^=\sum\limits_^ \binoma^b^$$
因此,我們證明了二項(xiàng)式定理對(duì)于所有的非負(fù)整數(shù)$n$都是成立的。
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