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楊輝三角與完全平方公式

2018-02-10 11:16 作者:潘一粟_laiciffo  | 我要投稿

適合閱讀等級:初中

在之前,我們學過完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2,這個公式有助于一些特殊的計算和解二次方程。但是,這個公式,絕不止這點內容,還有它的升級版:完全立方公式『(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3』,甚至完全N次方公式,這些公式有什么規(guī)律呢?,這就要談到一個特殊的三角形

楊輝三角形,又稱賈憲三角形,帕斯卡三角形

這個三角形是從上往下寫的,除了邊緣都為1以外,其它每個數(shù)都是其肩上兩數(shù)之和,這樣一點一點累積下來,就成了楊輝三角形。

楊輝三角形和完全平方公式有什么關系呢?

我們可以觀察楊輝三角形第三層,即n=2,可以發(fā)現(xiàn)完全平方公式三項:a2,ab,b2的系數(shù)分別對應1,2,1。上文寫過完全立方公式,其四項a3,a2b,ab2,b3,分別對應1,3,3,1。

也就是說,楊輝三角形第m層,就是(a+b)的m-1次方的展開式的各項系數(shù)。如第六層,n=5,則(a+b)^5的展開式各項系數(shù)為1,5,10,10,5,1

知道系數(shù)之后,我們就得討論項的內容了

完全次方公式展開式的項/次數(shù),有什么規(guī)律呢,給你五次方的范例,你就明白了

(a+b)^5=a^5+5a^4b+10a^3b^2+10a^2b^3+5ab^4+b^5

可以清楚地發(fā)現(xiàn),a從5次方一直降低到0次方(為1),b從0次方一直升到5次方,無論a為多少次方,b為多少次方,每一項的次數(shù)都是5。這便是完全次方公式的奧秘。

k1到k(n+1)分別對應楊輝三角第n+11層的n+1個數(shù)

楊輝三角完美的體現(xiàn)了中國古代數(shù)形結合的思想。將繁雜難懂的公式轉化為了簡單明了的圖形。類似于這種數(shù)形結合的還有勾股定理,勾股定理的證明也是十分有趣,從古至今凡是有名的數(shù)學家?guī)缀醵加凶约旱囊惶鬃C法,這個我們以后再說。

那么給大家個習題:

計算:(5a+2b-c)3=?

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