(歙县中学,安徽 黄山 245200)
摘 要:组合数
由许多重要性质,如对称性、最大项、和为 、奇项和与偶项和相等等等.除此之外,还有一条在《排列组合二项式定理》一章一直没有出现的性质: ,这是一条很重要的性质.下面就来谈谈这条性质的证明、推广与简单应用.关键词:组合数;性质;推广;应用
中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:
一、证明与推广
性质:
证明:
在利用组合数
性质解题过程中,有时需要计算 、 等等,于是我们有必要学习下列推广:
推广1:
证明:
;推广2:
证明1:由上述组合公式和推论1,并注意到
,可得
;证明2:
利用类似的方法可以求出
、 、 的表达式,限于篇幅,这里略去.事实上,上述性质与推论的作用在于将
中的变量 转化为常量:含 的表达式,从而更好的利用组合数 的其他性质.二、简单应用
下面举例说明组合数的上述性质与推论的应用.
例1、求
、 的值.解:(1)由于
,则 .点评:(1)本小题通项
正好符合上述性质的条件,将 前面的变量 转化成了常量n;(2)在利用上述性质与推广解题时,要注意 的起始值不是0,而是1、2、3、…等等:(3)本题还可利用组合数的对称性(数列的倒序相加法)或导函数来求解,读者可自行完成.(2),
, 则
点评:(1)从表面上看,本题并不满足上述性质的条件,但仔细观察后发现,是上述性质的逆应用;(2)本题还可利用函数的积分来求解,读者可自行完成.
例2、求二项分布的方差,即若
~ ,则 , .分析:对于这个公式,课本仅以“容易证明”四个字一带而过.但在教学中发现,绝大多数学生不知如何证明.现在,有了上述性质及其推论,证明就非常简单了.
证明:设
的分布列