概率、组合、二项式定理和杨辉三角
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杨辉三角的编程思路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述杨辉三角是一种数学模式,它以二项式系数为基础构成一个三角形状的数字图案。
它的命名源自中国古代数学家杨辉,他在13世纪提出并发展了这一概念。
杨辉三角具有许多有趣的特点和性质,因此在编程领域中备受关注。
它不仅在理论研究中有广泛的应用,还在实际编程中发挥着重要作用。
通过编程生成杨辉三角,我们能够深入了解其生成规律和数值特征。
同时,杨辉三角也为我们提供了一种探索组合数学和数论等领域的途径。
本文将介绍杨辉三角的定义和特点,并讨论其生成方法。
通过分析其规律和结构,我们将揭示编程生成杨辉三角的思路和方法。
最后,我们将总结编程生成杨辉三角的核心思想,并展望它在实际应用中的潜力。
在下一节中,我们将详细讨论杨辉三角的定义和特点,以便更好地理解它的生成过程。
1.2 文章结构文章结构是指文章中各个部分的组织和安排方式,目的是使读者能够清晰地理解文章的主题和内容。
本文以"杨辉三角的编程思路"为主题,下面将介绍一下文章的结构安排。
文章的结构主要由引言、正文和结论三部分组成。
引言部分介绍了文章的背景和目的,包括概述、文章结构和目的。
在概述中,可以简要介绍杨辉三角的概念和应用领域,引起读者的兴趣。
文章结构部分用于明确告诉读者文章的组织方式,让读者对整篇文章的结构有个整体的了解。
目的部分则明确了本文的写作目标,即介绍杨辉三角的编程思路。
正文部分是文章的核心内容,主要包括杨辉三角的定义和特点,以及生成方法。
在2.1部分中,可以首先介绍什么是杨辉三角,它的定义和特点。
然后,可以深入探讨杨辉三角的生成方法,包括使用递推关系、二项式展开式等方法。
可以结合具体的例子和图表,向读者清晰展示杨辉三角的生成过程和特点。
结论部分对文章进行总结,并展望杨辉三角在实际应用中的潜力。
在3.1部分,可以对杨辉三角的编程思路进行一次简洁明了的总结,强调编程过程中需要注意的关键点和思考方式。
杨辉三角融入二项式定理的教学实践及反思【摘要】本文通过介绍杨辉三角和二项式定理的基本原理,探讨了二者之间的联系,并结合教学实践展示了如何将杨辉三角融入二项式定理的教学中。
具体操作包括利用杨辉三角展示二项式系数的规律,引导学生理解二项式定理的概念,并通过实例演示二者之间的对应关系。
在教学实践中,学生表现出良好的学习效果,对二项式定理和杨辉三角有了更深入的理解。
反思部分分析了教学中遇到的困难和不足,并提出了改进的建议。
将杨辉三角融入二项式定理的教学能够激发学生的学习兴趣,提高他们的数学能力,有助于培养学生的逻辑思维和数学推理能力。
在未来的教学中,可以进一步探索更多的教学方法,促进学生对数学知识的深入理解和应用。
【关键词】杨辉三角, 二项式定理, 教学实践, 学习效果, 反思, 展望1. 引言1.1 引言杨辉三角和二项式定理是高中数学中重要且常见的概念,它们在代数学习中扮演着重要的角色。
杨辉三角最早起源于中国古代数学家杨辉的工作,它是一种数学图形,数字按照一定的规律排列在三角形中,具有一些特殊的性质和规律。
而二项式定理则是代数学中的一个重要定理,描述了如何展开一个形如(a+b)^n的表达式。
本文将探讨杨辉三角和二项式定理之间的联系,以及如何将杨辉三角融入到二项式定理的教学中。
我们将首先介绍杨辉三角的基本原理,然后简要回顾二项式定理的基本概念,接着深入探讨杨辉三角和二项式定理之间的联系。
在教学实践中,我们将分享一些具体操作和案例,探讨学生学习效果及教学过程中的反思。
通过本文的研究与实践,我们希望能够更好地理解和运用杨辉三角和二项式定理,帮助学生更好地掌握代数知识,提高他们的数学能力和解决问题的能力。
我们也将对教学实践中的一些挑战和改进方向进行探讨,以期能够进一步完善教学方法,提高教学质量和效果。
2. 正文2.1 杨辉三角的基本原理杨辉三角是中国古代数学的杰出成就之一,它由中国数学家杨辉在13世纪提出。
杨辉三角是一个由数字构成的三角形,每一行的数字是通过上一行相邻两个数字相加而得到的。
杨辉三角的规律以及定理李博洋摘要杨辉三角中的一些规律关键词杨辉三角幂二项式引言杨辉是我国南宋末年的一位杰出的数学家。
在他所著的《详解九章算法》一书中,画了一张表示二项式展开后的系数构成的三角图形,称做“开方做法本源”,现在简称为“杨辉三角”,它是世界的一大重要研究成果。
我们则来对“杨辉三角”的规律进行探讨和研究。
内容1二项式定理与杨辉三角杨辉三角我们首先从一个二次多项式(a+b)2的展开式来探讨。
由上式得出:(a+b)2=a2+2ab+b2此代数式的系数为: 1 2 1则(a+b)3的展开式是什么呢?答案为:a3+3a2b+3ab2+b3由此可发现,此代数式的系数为: 1 3 3 1 但似乎没有什么规律,所以让我们再来看看(a+b)4的展开式。
展开式为:a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4由此又可发现,代数式的系数为:1 4 6 4 1 似乎发现了一些规律,就可以发现以下呈三角形的数列:1 (110)1 1 (111)1 2 1 (112)1 3 3 1 (113)1 4 6 4 1 (114)1 5 10 10 5 1 (115)1 6 15 20 15 6 1 (116)因此可得出二项式定理的公式为:(a+b)n=C(n,0)a^n*b^0+C(n,1)a^(n-1)*b^1+...+C(n,r)a^(n-r)*b^r...+ C(n,n)a^0*b^n因此,二项式定理与杨辉三角形是一对天然的数形趣遇,它把数形结合带进了计算数学。
求二项式展开式系数的问题,实际上是一种组合数的计算问题。
用系数通项公式来计算,称为“式算”;用杨辉三角形来计算,称作“图算”。
2杨辉三角的幂的关系首先我们把杨辉三角的每一行分别相加,如下:1 ( 1 )1 1 ( 1+1=2 )1 2 1 (1+2+1=4 )1 3 3 1 (1+3+3+1=8 )1 4 6 4 1 (1+4+6+4+1=16 )1 5 10 10 5 1 (1+5+10+10+5+1=32 )1 6 15 20 15 6 1 (1+6+15+20+15+6+1=64 )……相加得到的数是1,2,4,8,16,32,64,…刚好是2的0,1,2,3,4,5,6,…次幂,即杨辉三角第n行中n个数之和等于2的n-1次幂3 杨辉三角中斜行和水平行之间的关系(1)1 (2) n=11 1 (3) n=21 2 1 (4) n=31 3 3 1 (5) n=41 4 6 4 1 (6) n=51 5 10 10 5 1 n=61 6 15 20 15 6 1把斜行(1)中第7行之前的数字相加得1+1+1+1+1+1+1=6把斜行(2)中第7行之前的数字相加得1+2+3+4+5=15把斜行(3)中第7行之前的数字相加得1+3+6+10=20把斜行(4)中第7行之前的数字相加得1+4+10=15把斜行(5)中第7行之前的数字相加得1+5=6把斜行(6)中第7行之前的数字相加得1将上面得到的数字与杨辉三角中的第7行中的数字对比,我们发现它们是完全相同的。
杨辉三角形公式
杨辉三角的规律公式是:
1、第n 行数字和为2(n-1) (2 的(n-1) 次方)。
2、(a+b) n 的展开式中的各项系数依次对应杨辉三角的第(n+1) 行中的每一项。
3、第n 行的第m个数和第n-m 个数相等,即C(n,m)=C(n,n-m) 。
杨辉三角形,又称贾宪三角形、帕斯卡三角形,是二项式系数在三角形中的一种几何排列. 杨辉三角形同时对应于二项式定理的系数.
n次的二项式系数对应杨辉三角形的n + 1行.
例如在中,2次的二项式正好对应杨辉三角形第3行系数1 2 1.
杨辉三角以正整数构成,数字左右对称,每行由1开始逐渐变大,然后变小,回到1.
第n行的数字个数为n个.
第n行的第k个数字为组合数.
第n行数字和为2n −1.
除每行最左侧与最右侧的数字以外,每个数字等于它的左上方与右上方两个数字之和(也就是说,第n行第k个数字等于第n - 1行的第k −1个数字与第k个数字的和).这是因为有组合恒等式:.可用此性质写出整个杨辉三角形.。
杨辉三角和概率一、杨辉三角及其性质 杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列。
1·每行端点与结尾的数为1.2·每个数等于它上方两数之和。
3·每行数字左右对称,由1开始逐渐变大。
4·第n 行的数字有n 项。
5·第n 行数字和为12-n 。
6·第n 行的m 个数可表示为11--m n C ,即为从n-1个不同元素中取m-1个元素的组合数。
第n 行的第m 个数和第n-m+1个数相等 ,为组合数性质之一。
7·每个数字等于上一行的左右两个数字之和。
可用此性质写出整个杨辉三角。
即第n+1行的第i 个数等于第n 行的第i-1个数和第i 个数之和,这也是组合数的性质之一。
即 11-++=i n i n i n C C C 。
8·nb a )(+的展开式中的各项系数依次对应杨辉三角的第(n+1)行中的每一项。
9·将第2n+1行第1个数,跟第2n+2行第3个数、第2n+3行第5个数……连成一线,这些数的和是第4n+1个斐波那契数;将第2n 行第2个数(n>1),跟第2n-1行第4个数、第2n-2行第6个数……这些数之和是第4n-2个斐波那契数。
10·将各行数字相排列,可得11的n-1(n 为行数)次方:1=011; 11=111; 121=211…当n>5时会不符合这一条性质,此时应把第n 行的最右面的数字"1"放在个位,然后把左面的一个数字的个位对齐到十位... ...,以此类推,把空位用“0”补齐,然后把所有的数加起来,得到的数正好是11的n-1次方。
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概率
2.1离散型随机变量及其分布列
一、离散型随机变量 在射击比赛中,选手击中靶上的圆形或环形区域内得分,得分值由靶心往外依次可记为:10环,9环,8环,…,1环,0环。
那么射击选手射击一次,可以出现的结果为:10环,9环,8环,…,1环,0环。
例如抛一枚硬币,所有可能的结果是:“正面向上”,“反面向上”。
1、 随机变量:在这些试验中,试验可能出现的结果可以用一个变量X 来表示,并且X 是
随着试验的结果的不同而变化的,我们把变量X 叫做一个随机变量。
随机变量常用大写字母X,Y …表示。
例如:设某射击选手每次射击所得的环数是X ,那么X 是一个随机变量。
X 的取值范围是{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}。
例:100件产品中,含有5件次品,从中取出4件,那么可能出现的“次品件数”。
设X 是一个随机变量,X={ }。
练习1:写出下列各离散型随机变量可能取的值:
(1)从10张已编号的卡片(1—10号)中任取一张,被取出的卡片的号数; (2)抛掷一个骰子得到的点数;
(3)一个袋子里装有5个白球和5个黑球,从中任取3个,其中所含白球的个数;
练习2:把一枚硬币先后抛掷两次,如果出现两个正面得5分,出现两个反面得-3分,其他结果得0分,列表写出可能出现的结果与对应的分值。
2、离散型随机变量:如果随机变量X 的所有可能的取值都能一一列举出来,则称X 为离散型随机变量。
二、离散型随机变量的分布列
1、 离散型随机变量X 的概率分布(或离散型随机变量X 的分布列)
概率分布表需要列出: (1) X 所有可能的值;
(2) X 取每一个值的概率。
如下表:
X x1 x2 … xi … xn P
p1
p2
…
pi
…
pn
2、 离散型随机变量的分布列有下面两条性质:
(1) p i ≥0,i=1,2,3…. ,n ; (2) p 1+p 2+…+p n =1.
3、 两点分布:如果随机变量X 的分布列为 其中0<p<1,p+q=1,则称离散型随机变量X 服从参数
为p 的两点分布。
X 1 0 P
p
q
例1 篮球运动员在比赛中每次罚球命中得1分,不中得0分,已知某运动员罚球命中的概率为0.7,求他罚球一次的得分的分布列。
三、超几何分布
某校组织一次认识大自然夏令营活动,有10名同学参加,其中有6名男生、4名女生,为了活动的需要,要从这10名同学中随机抽取3名同学去采集自然标本,那么其中恰有1名女生的概率有多大?采集标本的同学都是女生的概率有多大呢?
超几何分布:设有总数为N 件的两类物品,其中一类有M 件,从所有物品中任取n 件,这n 件中所含这类物品件数X 是一个离散型随机变量,它取值为m 时的概率为
()(0,n )m n m M N M
n
N
C C P X m m l l M C --==≤≤为和中较小的一个
例1 在一个口袋中装30个球,其中有10个红球,其余为白球,这些球除颜色外完全相同。
游戏者一次从中摸出5个球,摸到且只能摸到4个红球就中一等奖。
那么获一等奖的概率有多大?
例2 盒中有16个白球和4个黑球,从中任意取出3个,设X 表示其中黑球的个数,求出X 的分布列。
练习:一批产品共100件,次品率为4%,从中任意抽取10件检查,求抽得的次品数的分布列。
2.2条件概率与事件的独立性
一、条件概率
1、条件概率的定义:事件B 在“事件A 已发生”这个附加条件下的概率与没有这个附加条件的概率是不同的。
对于任何两个事件A 和B ,在已知事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率叫做条件概率。
用符号“()
P B A ”来表示。
2、条件概率的公式
()=
,0
P B P B A P P ⋂>(A )
(A )(A )
例1 甲乙两地都位于长江下游,根据一百多年的气象记录,知道甲乙两地一年中雨天占的比例分别为20%和18%,两地同时下雨的比例为12%,问: (1)乙地为雨天时甲地也为雨天的概率是多少? (2)甲地为雨天时乙地也为雨天的概率是多少?
例2 设某种动物由出生算起活到20岁的概率为0.8,活到25岁的概率为0.4,现有一个20岁的这种动物,问它能活到25岁的概率是多少?
例3 一个家庭中有两个小孩,假定生男、生女是等可能的,已知这个家庭有一个是女孩,问这时另一个小孩是男孩的概率是多少?
二、事件的独立性
问题:在大小均匀的5个鸡蛋中有3个红皮蛋,2个白皮蛋,每次取一个,有放回地取两次,求在已知第一次取到红皮蛋的条件下,第二次取到红皮蛋的概率。
1、 相互独立事件:事件A 是否发生对事件B 发生的概率没有影响,即
()=()
P B A P B ,这
时,我们称两个事件A 、B 相互独立,并把这两个事件叫做相互独立事件。
2、 相互独立事件的性质:两个相互独立事件都发生的概率,等于每个事件发生的概率的积。
即()=P(A)()P A B P B ⋂
同理,如果事件A1,A2,…,An 相互独立,那么这n 个事件都发生的概率,等于每个
事件发生的概率的积, 即
1212()=P(A )()()n n P A A A P A P A ⋂⋂⋂⨯⨯⨯
例1 甲乙两名篮球运动员分别进行一次投篮,如果两人投中的概率都是0.6,计算 (1) 两人都投中的概率
(2) 其中恰有一人投中的概率 (3) 至少有一人投中的概率。