杨辉三角算法
‘壹’ 求杨辉三角的通项公式
第n行m列元素通项公式为:
C(n-1,m-1)=(n-1)!/[(m-1)!(n-m)!]
(其中!表示阶乘,n!=n*(n-1)*...*2*1)
杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列,在中国南宋数学家杨辉1261年所着的《详解九章算法》一书中出现。在欧洲,帕斯卡(1623----1662)在1654年发现这一规律,所以这个表又叫做帕斯卡三角形。
(1)杨辉三角算法扩展阅读:
杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列。在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角形。帕斯卡(1623----1662)是在1654年发现这一规律的,比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。
杨辉三角是中国古代数学的杰出研究成果之一,它把二项式系数图形化,把组合数内在的一些代数性质直观地从图形中体现出来,是一种离散型的数与形的结合 。
概述:
前提:每行端点与结尾的数为1。
1、每个数等于它上方两数之和。
2、每行数字左右对称,由1开始逐渐变大。
3、第n行的数字有n项。
4、第n行数字和为2n-1。
5、第n行的m个数可表示为 C(n-1,m-1),即为从n-1个不同元素中取m-1个元素的组合数。
6、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 C(n+1,i)=C(n,i)+C(n,i-1)。
8、(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。
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=11^0;
11=11^1;
121=11^2……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。
以n=11为例,第十一行的数为:1,10,45,120,210,252,210,120,45,10,1,结果为
25937424601=1110。
‘贰’ 杨辉三角的公式及原理是什么
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。
杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列。在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角形。帕斯卡(1623----1662)是在1654年发现这一规律的。
比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。杨辉三角是中国古代数学的杰出研究成果之一,它把二项式系数图形化,把组合数内在的一些代数性质直观地从图形中体现出来,是一种离散型的数与形的结合。
(2)杨辉三角算法扩展阅读:
降幂公式:
1、sin^2(α)=(1-cos(2α))/2=versin(2α)/2
2、2cos^2(α)=(1+cos(2α))/2=covers(2α)/2
3、tan^2(α)=(1-cos(2α))/(1+cos(2α))
推导公式:
1、1tanα+cotα=2/sin2α
2、tanα-cotα=-2cot2α
3、1+cos2α=2cos^2α
4、、4-cos2α=2sin^2α
5、1+sinα=(sinα/2+cosα/2)^2=2sina(1-sin2a)+(1-2sin2a)sina
两角和差:
1、1cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ
2、cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ
3、sin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβ
4、4tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ)
5、tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ)
‘叁’ 三角形数阵(杨辉三角)公式
1
121
1331
14641
151051
从第二行开始,每行加一列,除了首尾的,每列是上两列的和。
‘肆’ 杨辉三角
共有n+1项
系数和为2的N次方
‘伍’ 杨辉三角的规律以及推导公式是什么
杨辉三角的规律以及推导公式是:
1、每个数等于它上方两数之和。
2、每行数字左右对称,由 1 开始逐渐变大。
3、第n 行的数字有n+1 项。
4、第n 行数字和为2(n-1) (2 的(n-1) 次方)。
5 (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。
6、第n 行的第m个数和第n-m 个数相等,即C(n,m)=C(n,n-m) 。
数在杨辉三角中的出现次数
由1开始,正整数在杨辉三角形出现的次数为∞,1, 2, 2, 2, 3, 2, 2, 2, 4, 2, 2, 2, 2, 4。
除了1之外,所有正整数都出现有限次,只有2出现刚好一次,6,20,70等出现三次;出现两次和四次的数很多,还未能找到出现刚好五次的数。120,210,1540等出现刚好六次。
‘陆’ 杨辉三角的规律以及推导公式是什么
1 二项式定理与杨辉三角
与杨辉三角联系最紧密的是二项式乘方展开式的系数规律,即二项式定理。
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 2+2ab+b 2 =a
此代数式的系数为: 1 2 1
则(a+b) 3 3+3a 2b+3ab 2+b 3 的展开式是什么呢?答案为: a
由此可发现, 此代数式的系数为: 1 3 3 1
但 4
似乎没有什么规律,所以让我们再来看看 (a+b)
的展开式。
展开式为: a 4+4a 3b+6a 2b2+4ab 3+b 4+4a 3b+6a 2b2+4ab 3+b 4
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 (11 0)
1 1 (11 1)
1 2 1 (11 2)
1 3 3 1 (11 3)
1 4 6 4 1 (11 4)
1 5 10 10 5 1 (11 5
)
1 6 15 20 15 6 1 (11 6)
杨辉三角形的系数分别为: 1,(1,1 ),(1,2,1 ),(1,3,3,1 ),(1,4,6,4,1 )(1,5,10,10,5,1 ),(1,6,15,20,15,6,1 ), (1,7,21,35,35,21,7,1 )所以: (a+b) 7=a 7+7a 6 b+21a 5b 2+35a 4b 3+35a 3b 4+21a 2b 5+7ab 6+b 7。
由上式可以看出, (a+b) n 等于 a 的次数依次下降 n 、n-1 、n- 2? n -n ,b 的次数依次上升, 0、1、2? n 次方。系数是
杨辉三角里的系数。
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=3
2 )
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,? n 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=1
1 1 (3) n=2
1 2 1 (4) n=3
1 3 3 1 (5) n=4
1 4 6 4 1 (6) n=5
1 5 10 10 5 1 n=6
1 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。
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
由上面可得:杨辉三角中n 行中的第i 个数是i-1 中前n-1 个数之和,即第n 行的数分别为1、(1) 中第n 行
之前的数字之和、(2) 中第n 行之前的数字之和、(3) 中第n 行之前的数字之和、(4) 中第n 行之前的数字之和、?、(n-3) 中第n 行之前的数字之和、1。
总结杨辉三角对于我们好理解的规律,如下六点:
1、每个数等于它上方两数之和。
2、每行数字左右对称,由 1 开始逐渐变大。
3、第n 行的数字有n+1 项。
4、第n 行数字和为2(n-1) 。(2 的(n-1) 次方)
5 (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。[1]
6、第n 行的第m个数和第n-m 个数相等,即C(n,m)=C(n,n-m) ,这是组合数性质
介绍:
杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列,中国南宋数学家杨辉1261年所着的《详解九章算法》一书中出现。在欧洲,帕斯卡(1623----1662)在1654年发现这一规律,所以这个表又叫做帕斯卡三角形。帕斯卡的发现比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。
‘柒’ 【C语言】计算并输出杨辉三角
#include<stdio.h>
intmain()
{
intarr[24][24]={0};
inti;
intj;
intn;
printf("inputn:");
scanf("%d",&n);
for(i=1;i<=n;i++)
{
arr[i][1]=1;
arr[i][i]=1;
if(i>=2)
{
for(j=1;j<=i;j++)
{
arr[i][j]=arr[i-1][j-1]+arr[i-1][j];
}
}
}
for(i=1;i<=n;i++)
{
for(j=1;j<=i;j++)
{
printf("%d",arr[i][j]);
}
printf(" ");
}
return0;
}
‘捌’ 杨辉三角形公式
辉三角是一个由数字排列成的三角形数表,一般形式如下:
1
n=0
1
1
n=1
1
2
1
n=2
1
3
3
1
n=3
1
4
6
4
1
n=4
1
5
10
10
5
1
n=5
1
6
15
20
15
6
1
n=6
……
此数列中各行中的数字正好是二项式a+b乘方后,展开始终各项的系数。如:
(a+b)^1=a^1+b^1
(a+b)^2=a^2+2ab+b^2
(a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3
……
(a+b)^6=a^6+6a^5b+15a^4b^2+20a^3b^3+15a^2b^4+6ab^5+b^6(注意发现规律)
……
‘玖’ 杨辉三角的规律是什么
1、 每个数等于它上方两数之和。
2、 每行数字左右对称,由1开始逐渐变大。
3、 第n行的数字有n+1项。
4、
第n行数字和为2^(n-1)(2的(n-1)次方)。
5、 (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。
6、 第n行的第m个数和第n-m个数相等,即C(n,m)=C(n,n-m),这是组合数性质。
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”。
‘拾’ 杨辉三角的公式
同时 这也是多项式(a+b)^n 打开括号后的各个项的二次项系数的规律 即为
0 (a+b)^0 (0 nCr 0)
1 (a+b)^1 (1 nCr 0) (1 nCr 1)
2 (a+b)^2 (2 nCr 0) (2 nCr 1) (2 nCr 2)
3 (a+b)^3 (3 nCr 0) (3 nCr 1) (3 nCr 2) (3 nCr 3)
. ... ... ... ... ...
因此 杨辉三角第x层第y项直接就是 (y nCr x)
我们也不难得到 第x层的所有项的总和 为 2^(x-1) (即(a+b)^x中a,b都为1的时候)
[ 上述y^x 指 y的 x次方;(a nCr b) 指 组合数]
其实,中国古代数学家在数学的许多重要领域中处于遥遥领先的地位。中国古代数学史曾经有自己光辉灿烂的篇章,而杨辉三角的发现就是十分精彩的一页。
杨辉,字谦光,北宋时期杭州人。在他1261年所着的《详解九章算法》一书中,辑录了如上所示的三角形数表,称之为“开方作法本源”图。
而这样一个三角在我们的奥数竞赛中也是经常用到,最简单的就是叫你找规律。具体的用法我们会在教学内容中讲授。
在国外,这也叫做"帕斯卡三角形".
S1:这些数排列的形状像等腰三角形,两腰上的数都是1
S2:从右往左斜着看,第一列是1,1,1,1,1,1,1;第二列是,1,2,3,4,5,6;第三列是1,3,6,10,15;第四列是1,4,10,20;第五列是1,5,15;第六列是1,6……。
从左往右斜着看,第一列是1,1,1,1,1,1,1;第二列是1,2,3,4,5,6……和前面的看法一样。我发现这个数列是左右对称的。
S3:上面两个数之和就是下面的一行的数。
S4:这行数是第几行,就是第二个数加一。……
幻方,在我国也称纵横图,它的神奇特点吸引了无数人对它的痴迷。从我国古代的“河出图,洛出书,圣人则之”的传说起,系统研究幻方的第一人,当数我国古代数学家——杨辉。
杨辉,字谦光,钱塘(今杭州)人,我国南宋时期杰出的数学家,与秦九韶、李冶、朱世杰并称宋元四大数学家,他在我国古代数学史和数学教育史上占有十分重要的地位。
杨辉对幻方的研究源于一个小故事。当时杨辉是台州的地方官,一次外出巡游,碰到一孩童挡道,杨辉问明原因方知是一孩童在地I 做一道数学算题,杨辉一听来了兴趣,下轿来到孩童旁问是什么算题。原来,这个孩童在算一位老先生出的一道趣题:把1到9的数字分行排列,不论竖着加、横着加,还是斜着加,结果都等于15。
杨辉看到这个算题, 时想起来他在西汉学者戴德编纂的《大戴礼》一书中也
见过。杨辉想到这儿,和孩童一起算了起来,直到午后,两人终于将算式摆出来了。
后来,杨辉随孩童来到老先生家里,与老先生谈论起数学问题来。老先生说:“北周的甄弯注《数术记遗》一书中写过‘九宫者,二四为肩,六八为足,左三右七,戴九履一,五居中央。”’杨辉听了,这与自己与孩童摆出来的完全一样。便问老先生:“你可知这个九宫图是如何造出来的?”老先生说不知
道。
杨辉回到家中,反复琢磨。一天,他终于发现一条规律,并总结成四句话:“九子斜排,上下对易,左右相更,四维挺出”。就是说:先把l~9九个数依次斜排,再把上l下9两数对调,左7右3两数对调,最后把四面的2、4、6、8向外面挺出,这样三阶幻方就填好了。
杨辉研究出三阶幻方(也叫络书或九宫图)的构造方法后,又系统的研究了四阶幻方至十阶幻方。在这几种幻方中,杨辉只给出了三阶、四阶幻方构造方法的说明,四阶以上幻方,杨辉只画出图形而未留下作法。但他所画的五阶、六阶乃至十阶幻方全都准确无误,可见他已经掌握了高阶幻方的构成规律。
在信息领域杨辉三角也起着重要作用。