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杨辉三角与完全平方公式

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

适合阅读等级:初中

在之前,我们学过完全平方公式:(a+b)²=a²+2ab+b²,这个公式有助于一些特殊的计算和解二次方程。但是,这个公式,绝不止这点内容,还有它的升级版:完全立方公式『(a+b)³=a³+3a²b+3ab²+b³』,甚至完全N次方公式,这些公式有什么规律呢?,这就要谈到一个特殊的三角形

杨辉三角形,又称贾宪三角形,帕斯卡三角形

这个三角形是从上往下写的,除了边缘都为1以外,其它每个数都是其肩上两数之和,这样一点一点累积下来,就成了杨辉三角形。

杨辉三角形和完全平方公式有什么关系呢?

我们可以观察杨辉三角形第三层,即n=2,可以发现完全平方公式三项:a²,ab,b²的系数分别对应1,2,1。上文写过完全立方公式,其四项a³,a²b,ab²,b³,分别对应1,3,3,1。

也就是说,杨辉三角形第m层,就是(a+b)的m-1次方的展开式的各项系数。如第六层,n=5,则(a+b)^5的展开式各项系数为1,5,10,10,5,1

知道系数之后,我们就得讨论项的内容了

完全次方公式展开式的项/次数,有什么规律呢,给你五次方的范例,你就明白了

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

可以清楚地发现,a从5次方一直降低到0次方(为1),b从0次方一直升到5次方,无论a为多少次方,b为多少次方,每一项的次数都是5。这便是完全次方公式的奥秘。

k1到k(n+1)分别对应杨辉三角第n+11层的n+1个数

杨辉三角完美的体现了中国古代数形结合的思想。将繁杂难懂的公式转化为了简单明了的图形。类似于这种数形结合的还有勾股定理,勾股定理的证明也是十分有趣,从古至今凡是有名的数学家几乎都有自己的一套证法,这个我们以后再说。

那么给大家个习题:

计算:(5a+2b-c)³=?

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