二項式系數(shù)或組合數(shù),是定義為形如(1 + x)的二項式n次冪展開后x的系數(shù),其中n為自然數(shù),k為整數(shù),二次項系數(shù)符合等式可以由其公式證出,也可以從其在組合數(shù)學(xué)的意義推導(dǎo)出來。
在數(shù)學(xué)里,二項式系數(shù)或組合數(shù),是定義為形如(1 + x)的二項式n次冪展開后x的系數(shù)(其中n為自然數(shù),k為整數(shù)),從定義可看出二項式系數(shù)的值為整數(shù)。
廣義二項式定理把這結(jié)果推廣至負(fù)數(shù)或非整數(shù)次冪,此時右式則不再是多項式,而是無窮級數(shù)。二項式系數(shù)對組合數(shù)學(xué)很重要,因它的意義是從n件物件中,不分先后地選取k件的方法總數(shù),因此也叫做組合數(shù)。從定義出發(fā),把n個(1+x)項的乘積展開,其中任意k項的x和n?k項的1相乘得出一個x,故此x的系數(shù)是從n個選取k個的方法總數(shù)。把各項的x標(biāo)記可以更清楚看出:當(dāng)n=4, k=2時,(1 + x1)(1 + x2)(1 + x3)(1 + x4) = ... + x1x2 + x1x3 + x1x4 + x2x3 + x2x4 + x3x4 + ...,所以x的系數(shù)6等于從4項物件選取2項的方法總數(shù)。
二項式系數(shù)符合等式可以由其公式證出,也可以從其在組合數(shù)學(xué)的意義推導(dǎo)出來。如第一式左項表示從n+1件選取k件的方法數(shù),這些方法可分為沒有選取第n+1件,即是從其余n件選取k件;和有選取第n+1件,即是從其余n件選取k?1件。而第二式則是每個從n件選取k件的方法,也可看為選取其余n?k件的方法。
二項式定理,又稱牛頓二項式定理,由艾薩克·牛頓于1664年、1665年間提出。該定理給出兩個數(shù)之和的整數(shù)次冪諸如展開為類似項之和的恒等式。二項式定理可以推廣到任意實數(shù)次冪,即廣義二項式定理。
二項式系數(shù)的值為整數(shù)。二項式系數(shù)之和可以采用賦值法來求,二項式系數(shù)之和公式為C(n,0)+C(n,1)+...+C(n,n)=2^n。
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