Теоретический материал (стр. 8 )

1  a  b  …  f  g  1

  +1  1+a  a+b  …  f+g  g+1  1+0

Вычислим сумму чисел в (n+1)-й строке.

(0+1)+(1+a)+(a+b)+…+(f+g)+(g+1)+(1+0).

Для этого сложим сначала первые слагаемые каждой скобки, а затем вторые слагаемые. Получим:

(0+1+a+b+…+f+g+1)+(1+a+b+…+g+1+0)=2(1+a+b+…+f+g+1).

Слева стоит сумма чисел (n+1)-й строки, а справа - удвоенная сумма чисел n-й строки. Теперь ясно, что сумма чисел в (n+1)-й строке равна 2n.

Что и требовалось доказать.

Задача 57.

Обозначим через число способов, которыми можно зажечь k лампочек из n (каждая лампочка может быть в двух состояниях). Доказать, что число стоит на (k+1)-м месте (n+1)-й строки треугольника Паскаля.

Доказательство.

Докажем, что на (k+1)-м месте (n+1)-й строки треугольника Паскаля стоит . Доказывать будем индукцией по n. Для n=1 теорема верна. Действительно, во второй строке треугольника Паскаля на первом месте стоит 1= и на втором месте стоит 1=. Предположим, что теорема верна для n. Докажем, что тогда она верна и для n+1. Если k=0 или k=n+1, то теорема верна, так как , а в любой строке треугольника Паскаля на первом и последнем месте стоят единицы. Вспомним теперь, что есть число способов включения k ламп из n. Посмотрим, сколько есть способов включения k ламп из n+1. Если последняя лампа горит, то остальные могут гореть способами (из остальных ламп мы можем включить любые k-1). Если же последняя лампа не горит, то остальные можно включить способами. Тем самым доказано, что . По индуктивному предположению в (n+1)-й строке треугольника Паскаля стоят числа . А по определению треугольника Паскаля в следующей строке будут стоять числа: . По доказанному, эту строчку можно переписать так: . Это и означает, что теорема верна для n+1. Индукция окончена.

Что и требовалось доказать.

Задача 58.

В выражении (1+x)56 раскрыты скобки и приведены подобные. Найти коэффициенты при x8 и x48.

Решение.

Сравним два выражения: (1+x)56 и (1+a1)(1+a2)…(1+a56).

Если положить a1=a2=…=a56=x, то второе выражение превратится в первое.

После раскрытия скобок в выражении (1+a1)(1+a2)…(1+a56) будет членов, содержащих 8 букв. Любой из этих членов превратится в х8 при замене каждой буквы a1, a2,..., a56 на х.

Значит, коэффициент при x8 в выражении (1+x)56 (после раскрытия скобок и приведения подобных) равен .

Аналогично, коэффициент при x48 равен .

Примечание. Числа и равны. Поэтому коэффициенты при x8 и при x48 в выражении (1+x)56 равны. Точно так же равны между собой коэффициенты при x5 и при x50 в выражении (1+x)56. Вообще, в выражении (1+x)n  равны коэффициенты при xk и при xn-k; .

Ответ: .

Задача 59.

В выражении (х+y+z)n найти член, содержащий .

Решение.

Найдем сначала все члены с хк. Напишем

Теперь в выражении найдем член с yl: .

Отсюда ясно, что член, содержащий , будет . Выражение можно несколько преобразовать: .

Ответ: .

Задача 60.

Определить сумму коэффициентов многочлена, который получится, если в выражении (1+x-3x2)1965 раскрыть скобки и привести подобные члены.

Решение.

Если в выражении (1+x-3x2)1965 раскрыть скобки и привести подобные члены, получится многочлен . Заметим, что сумма его коэффициентов равна значению многочлена при х=1: .

Разумеется, на самом деле раскрывать скобки и приводить подобные не надо. Достаточно подставить х=1 в исходное выражение: (1+1-3⋅12)1965=(-1)1965=-1.

Итак, .

Ответ: .

4. Методические рекомендации

5. Библиографический список

1. Виленкин, -практикум по теории вероятностей с элементами комбинаторики и математической статистики/ , .-М: Просвещение, 1979.

2. Виленкин, / , , .-М: ФИМА, МЦНМО, 2006.

3. Гельфанд, по элементарной математике/ , , .- М: Наука, 1965.

4. Гусев, работа по математике в 6-8 классах/ , , .- М.: Просвещение, 1984.

5. Ежов, комбинаторики/ , , .-М: Наука, 1977.

6. Солодовников, вероятностей/ .-М: Просвещение, 1983.

7. Тимофеенко, курс математики/ , , .-Красноярск: изд-во КГПУ, 1997.