
- •Розділ 2. Комбінаторний аналіз.
- •Загальні правила комбінаторики
- •Правило добутку
- •Розміщення.
- •Розміщення, перестановки і сполуки без повторень.
- •Загальна кількість різних перестановок.
- •Основні властивості сполук:
- •Перестановки з повторенням.
- •Числа Фібоначі, ряд Фібоначі, трикутник Паскаля.
- •Ряд Ньютона!
Числа Фібоначі, ряд Фібоначі, трикутник Паскаля.
к
=0,1
121
к
=0,1,2
1331
к
=0,1,2,3
14641
к=0,1,2,3,4
15101051
к
= 0,1,2,3,4,5
і т. д.
Тоді
формула
біному Ньютона.
Властивості розкладу бінома Ньютона та біноміальних коефіцієнтів.
1. Кількість доданків
у розкладі
2. У кожному доданку сума показників рівна “n”, що - відповідає загальній розмірності елементів лівої частини.
3. Загальний член
розкладу
.
4. Коефіцієнти
розкладу, рівновіддалені від його
кінців, рівні між собою бо
5. Середній член розкладу при n=2р (парному) найбільший якщо ж
n=2р-1 (відсутній один, середній член) то найбільших доданків два однакових.
6. Сума усіх
біноміальних коефіцієнтів
Доведемо. При
7. Сума біноміальних
коефіцієнтів з парними k
рівна сумі значень
з непарними k.
Тобто
де
- ціла частина х.
Дійсно, якщо взяти
та
Тоді
.
Якщо перенести від‘ємні коефіцієнти
направо то отримаємо необхідне
співвідношення.
Ряд Ньютона!
Повернемось до
бінома Ньютона, який дає можливість
записати вираз
у вигляді розкладу по степеням а
та х.
Відмітимо, що дану формулу знали і до
Ньютона (середньоазіатські вчені Омар
Хайям, Гияседін та інші). В західній
Європі до Ньютона її знав Паскаль. В
чому ж заслуга Ньютона? В тому, що він
розширив дану формулу на не цілі
показники.
Саме він показав,
що, якщо “а” додатне число і
,
то, для довільного дійсного значення
, має місце рівність
Тобто, в цьому
випадку ряд буде безмежним. Тільки при
цілих
в чисельнику буде момент, що появиться
дужка
=0:
всі подальші члени розкладу пропадуть!
Розглянемо два практичних випадки реалізації.
1.
По іншому дану формулу можна переписати у виді
причому
,
адже
Це співвідношення можна довести методом індукції (самостійно Комбінаторика Н.Я. Виленкин ст..200.)
2. Розглянемо
алгоритм обчислення квадратних коренів
із заданих чисел, тобто у випадку коли
;
Цей вираз можна використати при обчисленнях кореня квадратного з раціональних чисел з любою точністю. Для цього досить винести з під кореня найбільше число, корінь якого відомий.
Наприклад.
а дальше ряд Ньютона
дозволить обчислити
значення з довільною, бажаною степеню
точності.
Перетворивши останній вираз, отримаємо
.
Це можна здійснити також і наступним способом
25
5
00
416
8 400
7609
79100 і т.д.
От чому розклад
в
ряд по степенях b
став
називатись біномом
Ньютона.