选修系列2
阅 读
杨辉三角
在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里,记载着类似下面的表(图7-4-1):
一 一 一 六 五 十 五一 一 一 一 四 十 二 十一 二 一 三 六 十 十 五三 一 四 五 六 一 一 一 《释锁》是书名,释锁一词是我国宋元数学家开方或解数字方程的代用名词.
图7-4-1
这个表称为杨辉三角.在《详解九章算法》一书里,还说明了表里“一”以外的每一个数都等于它肩上两个数的和.杨辉指出这个方法出于《释锁》算书,且我国北宋数学家贾宪(约公元11世纪)已经用过它.这表明我国发现这个表不晚于11世纪.
在欧洲,这个表被认为是法国数学家帕斯卡(Blaise Pascal,1623~1662)首先发现的,他们把这个表叫做帕斯卡三角.这就是说,杨辉三角的发现要比欧洲早五百年左右,由此可见我国古代数学的成就是非常值得中华民族自豪的.
38 计数原理 第7章
本章回顾
本章学习了分类计数加法原理和分步计数原理,并运用两原理研究了排列和组合问题,并运用排列、组合知识解决了相关的应用问题。在杨辉三角形的基础上,根据多项式乘法的运算法则建立了二项式定理,并研究了二项式定理的一些简单应用。
本章结构为
计数虽始于原始人结绳记事,但现代人的日常生活、现代科学技术,如计算机程序设计、军事密码设定、集成电路的布线安排及交通和航空部门的航班合理设置等,都离不开计数,计数又是与人们生活密切相关的数学分支——概率论和数理统计基础。
排列组合、二项式定理等知识不仅能帮助我们解决社会生活中的实际问题,而且在数学的其它领域也有着广泛的应用。
39 背 景 两个基本原理 排 列 组 合 二项式定理 应 用 选修系列2
复习题
感 受·理 解
1.(1)某农科院为了考察三个小麦品种和四个水稻品种,要在土质相同的土
地上引种试验,问应安排试验小区几块?
(2)某农科院为了考察玉米、小麦、水稻的品种,要在三块土质不同的试验小区上引种试验,问有几种不同的试验方法?
2.已知两条异面直线a,b上分别有5个点和8个点,用这13个点可确定多
少个不同的平面?
3.从集合M = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}中分别取两个不同的数作为对数的底数与
真数,则一共可得到多少个不同的对数?
4.6人同时被邀请参加一项活动.必须有人去,去几人自行决定,共有多少
种不同的去法?
5.某电子器件由四个电阻串联而成,形成回路(如图),共有5个焊接点,如
果焊接点脱落,整个电路就会不通,问焊接点脱落的可能情况共有多少种?
(第2题)
6.4个司机和4名售票员分别上四辆公共汽车,每辆汽车上一名司机,一名售
票员,共有多少种不同的分法?
7.3张卡片的正、反两面分别写有数字1,2;3,4;5,6。将这三张卡片排成
一排,可构成多少不同的三位数? 8.由10个元素组成的集合有多少个子集?
9.4人各写一张卡片互相赠送,有多少种不同的赠送方案? 10.由0,1,2,3,4,5这六个数字可以组成多少个不同的奇数?
11.从4台A型和5台B型电视机中任选3台,要求A,B两种型号的电视机都有,
有多少种不同的选法?
12.求下列各展开式中的指定项:
2
(1)(x+ )6的第4项;
x
(2)(2x+5)4的第3项。
x1
13.在 ( ? 3)8的展开式中常数项是( ).
2
x
A.?28 B.?7 C.7 D.28 14.求证:9910-1能被100整除。
55
15.计算:(a +1)-(a -1) 16.求证:3+Cn·3
2n1
2n-2
+ Cn·3
2
2n-4
+…+ Cn·3+1=10.
n-1
2n思 考·运 用
17.已知(3x-1)7=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6+a7x7,求 (1) a0+a2+a4+a6;
40 计数原理 第7章 (2) a1+a3+a5+a7;
(3) |a0|+|a1|+|a3|+|a4|+|a5|+|a6|+|a7|.
18.某人投资10万元,有两种获利的可能供选择。一种是年利率11%,按单利
计算,10年后收回本金和利息。另一种年利率9%,按每年复利一次计算,10年后收回本金和利息。问:哪一种投资更有利?这种投资比另一种投资5年后可多得利息多少元? 19.把编号为1,2,3,4的四个球,分别放入编号为1,2,3,4的四个盒子里
,每盒一球,那么至少有一个盒子的编号与所放的球的编号相同的放法有多少种? 20.求(x+3x+2)展开式中含x项的系数。
21.A,B,C,D,E这5位同学进行网页设计比赛,决出了第一至第五名的名
次.A,B两位同学去询问名次,主考官对A说:“很遗憾,你和B都未拿到冠军.” 对B说:“你当然不会是最差的.”从这个回答分析,5位同学的名次排列共有多少种不同的情况. 22.有10只不同的试验产品,其中有4只次品,6只正品,现每次取一只测
试,直到4只次品全测出为止.求最后一只次品正好在第五次测试时被发现的不同情形有多少种?
23.某国际旅行社现有翻译人员,其中有5人只会英语,4人只会日语,另2
人既会英语又会日语.现从这11人中选4人当英语翻译,4人当日语翻译,共有多少种不同的选法?
24.在一块倾斜的三角形木板上钉一些铁钉,钉子之间留有空隙作为通道,第
1排有1个空隙,第2排有2个空隙,……,第n排有n个空隙(如图).让弹子从第一排的空隙中自由向下滚动,若弹子碰到钉子后就滚进这个钉子的左孔或右孔,试探究弹子滚进第1排、第2排、……、第n排每个孔的所有可能的道路数?
25. (探索题)对问题“有一台阶共10级,每次可跨上1级或2级,那么要
走上10级,共有多少种走法?”,可根据到第10级台阶所需的步数进行
(第4题)
2
5
探 究·拓 展 分类求解(自行解答)。
还可以将此问题一般化,研究“有一台阶共n级,每次可跨上1级或2级,那么要走上n级,共有多少种走法?”,并设结论为F(n)。
(1)求F(0)和F(1)的值;
(2)F(n)与F(n-1), F(n-2)有怎样的关系?
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