摘要:排列.组合和二项式定理
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在学习二项式定理时,我们知道杨辉三角中的数具有两个性质:①每一行中的二项式系数是“对称”的,即第1项与最后一项的二项式系数相等,第2项与倒数第2项的二项式系数相等,…;②图中每行两端都是1,而且除1以外的每一个数都等于它肩上两个数的和.我们也知道,性质①对应于组合数的一个性质:cnm=Cnn-m.
(1)试写出性质②所对应的组合数的另一个性质;
(2)请利用组合数的计算公式对(1)中组合数的另一个性质作出证明.
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(1)试写出性质②所对应的组合数的另一个性质;
(2)请利用组合数的计算公式对(1)中组合数的另一个性质作出证明.
在二项式定理这节教材中有这样一个性质:Cn0+Cn1+Cn2+Cn3+…Cnn=2n,n∈N
(1)计算1•C30+2•C31+3•C32+4•C33的值方法如下:
设S=1•C30+2•C31+3•C32+4•C33又S=4•C33+3•C32+2•C31+1•C30
相加得2S=5•C30+5•C31+5•C32+5•C33即2S=5•23
所以2S=5•22=20利用类似方法求值:1•C20+2•C21+3•C22,1•C40+2•C41+3•C42+4•C43+5•C44
(2)将(1)的情况推广到一般的结论,并给予证明
(3)设Sn是首项为a1,公比为q的等比数列{an}的前n项的和,求S1Cn0+S2Cn1+S3Cn2+S4Cn3+…+Sn+1Cnn,n∈N.
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(1)计算1•C30+2•C31+3•C32+4•C33的值方法如下:
设S=1•C30+2•C31+3•C32+4•C33又S=4•C33+3•C32+2•C31+1•C30
相加得2S=5•C30+5•C31+5•C32+5•C33即2S=5•23
所以2S=5•22=20利用类似方法求值:1•C20+2•C21+3•C22,1•C40+2•C41+3•C42+4•C43+5•C44
(2)将(1)的情况推广到一般的结论,并给予证明
(3)设Sn是首项为a1,公比为q的等比数列{an}的前n项的和,求S1Cn0+S2Cn1+S3Cn2+S4Cn3+…+Sn+1Cnn,n∈N.
已知
是公差为d的等差数列,
是公比为q的等比数列
(Ⅰ)若
,是否存在
,有
?请说明理由;
(Ⅱ)若
(a、q为常数,且aq
0)对任意m存在k,有
,试求a、q满足的充要条件;
(Ⅲ)若
试确定所有的p,使数列
中存在某个连续p项的和式数列中
的一项,请证明.
【解析】第一问中,由
得
,整理后,可得![]()
、
,
为整数
不存在
、
,使等式成立。
(2)中当
时,则![]()
即
,其中
是大于等于
的整数
反之当
时,其中
是大于等于
的整数,则
,
显然
,其中![]()
![]()
、
满足的充要条件是
,其中
是大于等于
的整数
(3)中设
当
为偶数时,
式左边为偶数,右边为奇数,
当
为偶数时,
式不成立。由
式得
,整理![]()
当
时,符合题意。当
,
为奇数时,![]()
结合二项式定理得到结论。
解(1)由
得
,整理后,可得![]()
、
,
为整数
不存在
、
,使等式成立。
(2)当
时,则![]()
即
,其中
是大于等于
的整数反之当
时,其中
是大于等于
的整数,则
,
显然
,其中![]()
![]()
、
满足的充要条件是
,其中
是大于等于
的整数
(3)设
当
为偶数时,
式左边为偶数,右边为奇数,
当
为偶数时,
式不成立。由
式得
,整理![]()
当
时,符合题意。当
,
为奇数时,![]()
![]()
由
,得
![]()
当
为奇数时,此时,一定有
和
使上式一定成立。
当
为奇数时,命题都成立
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某同学在研究二项式定理时发现:由
可知,
展开式是从每个括号中各取一个字母的一切可能乘积的和.它的每一项都具有
的形式,其系数就是在
的
个括号中选
个取
的方法种数,故含
项的系数是
.请你根据该研究成果探索:
展开式中含
项的系数为_________(以数字作答).
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在二项式定理这节教材中有这样一个性质:Cn0+Cn1+Cn2+Cn3+…Cnn=2n,n∈N
(1)计算1•C30+2•C31+3•C32+4•C33的值方法如下:
设S=1•C30+2•C31+3•C32+4•C33又S=4•C33+3•C32+2•C31+1•C30
相加得2S=5•C30+5•C31+5•C32+5•C33即2S=5•23
所以2S=5•22=20利用类似方法求值:1•C20+2•C21+3•C22,1•C40+2•C41+3•C42+4•C43+5•C44
(2)将(1)的情况推广到一般的结论,并给予证明
(3)设Sn是首项为a1,公比为q的等比数列{an}的前n项的和,求S1Cn0+S2Cn1+S3Cn2+S4Cn3+…+Sn+1Cnn,n∈N.
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(1)计算1•C30+2•C31+3•C32+4•C33的值方法如下:
设S=1•C30+2•C31+3•C32+4•C33又S=4•C33+3•C32+2•C31+1•C30
相加得2S=5•C30+5•C31+5•C32+5•C33即2S=5•23
所以2S=5•22=20利用类似方法求值:1•C20+2•C21+3•C22,1•C40+2•C41+3•C42+4•C43+5•C44
(2)将(1)的情况推广到一般的结论,并给予证明
(3)设Sn是首项为a1,公比为q的等比数列{an}的前n项的和,求S1Cn0+S2Cn1+S3Cn2+S4Cn3+…+Sn+1Cnn,n∈N.