Бином Ньютона
Формула биномиального разложения:
\[
(a+b)^n = \sum_{k=0}^{n} \binom{n}{k} a^{n-k} b^k
\]
где:
\[
\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!} \quad \text{— биномиальный коэффициент.}
\]
Примеры раскрытия
- $n=2$ (квадрат суммы/разности):
$(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$
$(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$ - $n=3$ (куб суммы/разности):
$(a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3$
$(a-b)^3 = a^3 - 3a^2b + 3ab^2 - b^3$ - $n=4$ (для примера): $(a+b)^4 = a^4 + 4a^3b + 6a^2b^2 + 4ab^3 + b^4$
Связь с треугольником Паскаля
- Каждая строка $n$ треугольника Паскаля = коэффициенты при раскрытии $(a+b)^n$
- Пример для $n=4$: $1 \quad 4 \quad 6 \quad 4 \quad 1$
Свойства биномиальных коэффициентов
- Симметрия: $\binom{n}{k} = \binom{n}{n-k}$
- Сумма строки: $\sum_{k=0}^n \binom{n}{k} = 2^n$
- Рекурсия: $\binom{n}{k} = \binom{n-1}{k-1} + \binom{n-1}{k}$
- Связь с формулами сокращённого умножения: частные случаи для $n=2,3$
Применение
- Алгебра: раскрытие скобок
- Комбинаторика: подсчёт способов выбрать $k$ объектов из $n$
- Вероятность: биномиальное распределение (k успехов из n испытаний)