Coeficient binomial

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În matematică , coeficientul binomial (care scrie „ pe ") este un număr întreg negativ definit prin următoarea formulă

unde este este factorialul . De asemenea, poate fi calculat folosind triunghiul Tartaglia . Oferă numărul de combinații simple de elemente de clasă .

De exemplu:

este numărul de combinații de obiecte luate la un moment dat.

Proprietate

Coeficientul binomial are următoarele proprietăți:

Demonstrație formală:
Dovadă combinatorie: combinațiile de elemente de lungime o ele sunt în mod evident doar una: respectiv mulțimea goală sau întregul set de elemente.
Demonstrație formală:
Dovadă combinatorie: există evident modalități de a alege un articol printre sau să lase unul afară.
Demonstrație formală:
Dovada combinatorie: alegerile elementele sunt în corespondență unu-la-unu cu subseturile din elemente lăsate deoparte.
  • , adică:
(proprietate care permite construirea coeficienților binomiali cu triunghiul Tartaglia . Mai mult, această proprietate poate fi utilă pentru a arăta că este un număr întreg negativ care folosește principiul inducției pe , cu ipoteza că aparține numerelor întregi non-negative pentru fiecare astfel încât , și ca o teză pentru care același lucru este valabil și pentru ; pentru avem asta ).
Demonstrație formală:
tinand cont de faptul ca
și la fel
da ai
prin urmare
sau teza.
Dovadă combinatorie: Pentru a calcula numărul de combinații simple de elemente de lungime , alegem una dintre elemente, pe care le vom numi Pippo și împărțim combinațiile în două clase: cele care nu conțin Pippo și cele care îl conțin. Cardinalitățile celor două clase sunt date în mod evident de cei doi termeni ai celui de-al doilea membru al formulei pe care am vrut să o dovedim.
Demonstrație formală:
pornind de la teorema binomului avem:
sau teza.
Dovadă combinatorie:
este numărul de subseturi ale unui set de elemente. Putem împărți aceste subgrupuri în clase, plasând în fiecare clasă cele de o anumită cardinalitate. Deoarece subseturile cardinalității sunt foarte , teza este imediat obținută.

Aplicații

  • Teorema binomului , sau binomul lui Newton, folosește coeficientul binomial pentru a exprima dezvoltarea unei puteri -thth din orice binom conform următoarei formule:
  • Numărul de diagonale ale unui poligon convex de laturile pot fi exprimate conform următoarei formule:
  • Având un set , astfel încât , coeficientul binomial este utilizat pentru a calcula cardinalitatea setului de părți ale , :

Puterea -thth dintr-un număr întreg poate fi exprimat cu suma tuturor producătorilor posibili de coeficienți binomiali , cu . Exemplu:

Extensii

Putem extinde coeficientul binomial în cazul în care este negativ sau mai mare decât , punând:

sau

De asemenea, puteți extinde coeficientul la numere reale. În acest scop, poate fi convenabil să începeți cu observația că coeficientul binomial este, de asemenea, raportul dintre numărul de funcții injective dintr-un set de cardinalitate. într-una de cardinalitate (adică numărul de dispoziții simple ale obiecte de clasă ) și numărul de permutări ale obiecte:

Putem cere:

de exemplu,

Cu această convenție, avem:

de exemplu:

Caz special

Se poate observa că pentru coeficientul binomial este egal cu suma primului numere naturale :

Bibliografie

  • Mauro Cerasoli, Franco Eugeni; Marco Protasi, Elemente de matematică discretă , Bologna, Zanichelli, 1988.
  • Giorgio Dall'Aglio, Calculul probabilității , Bologna, Zanichelli, 2003.
  • Sheldon M. Ross, Calculul probabilităților , Milano, Apogee, 2004.
  • Saunders Mac Lane, Garrett Birkhoff, Algebra , Milano, Mursia 1998

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Matematica Portalul de matematică : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de matematică