楊輝三角相信很多人都不陌生,南宋數(shù)學(xué)家楊輝1261年所著的《詳解九章算法》一書中出現(xiàn),它是一個無限對稱的數(shù)字金字塔,從頂部的單個1開始,下面一行中的每個數(shù)字都是上面兩個數(shù)字的和。 1.我國南宋數(shù)學(xué)家楊輝所著的《詳解九章算術(shù)》一書中,用如圖的三角形揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律,根據(jù)“楊輝三角”請計算(a+b)6的展開式中從左起第四項的系數(shù)為( ?。?/p> (a+b)0=1 (a+b)1=a+b (a+b)2=a2+2ab+b2 (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 (a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4 … A.10 B.15 C.20 D.25 解:找規(guī)律發(fā)現(xiàn)(a+b)4的第四項系數(shù)為4=3+1; (a+b)5的第四項系數(shù)為10=6+4; ∴(a+b)6的第四項系數(shù)為20=10+10. 故選:C. 2.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律. 例如: (a+b)0=1 (a+b)1=a+b (a+b)2=a2+2ab+b2 (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 (a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4 … 請你猜想(a+b)9的展開式中所有系數(shù)的和是( ?。?/p> A.2018 B.512 C.128 D.64 解:展開式共有n+1項,系數(shù)和為2n. ∴(a+b)9的展開式中所有系數(shù)的和是:29=512 3.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律.例如:(a+b)0=1,它只有一項,系數(shù)為1;(a+b)1=a+b,它有兩項,系數(shù)分別為1,1,系數(shù)和為2;(a+b)2=a2+2ab+b2,它有三項,系數(shù)分別為1,2,1,系數(shù)和為4;(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,它有四項,系數(shù)分別為1,3,3,1,系數(shù)和為8;…根據(jù)以上規(guī)律,(a+b)n展開式的系數(shù)和為 . 解:(a+b)0=1,系數(shù)為1,20=1 (a+b)1=a+b,系數(shù)和為2,21=2 (a+b)2=a2+2ab+b2,系數(shù)和為4,22=4 (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,系數(shù)和為8,23=8, ... (a+b)n展開式的系數(shù)和為:2n, 故答案為:2n. 4.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律. 例如:(a+b)0=1,它只有一項,系數(shù)為1; (a+b)1=a+b,它有兩項,系數(shù)分別為1,1,系數(shù)和為2; (a+b)2=a2+2ab+b2,它有三項,系數(shù)分別為1,2,1,系數(shù)和為4; (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,它有四項,系數(shù)分別為1,3,3,1,系數(shù)和為8; … 根據(jù)以上規(guī)律,解答下列問題: (1)(a+b)4展開式共有 項,系數(shù)分別為 ; (2)寫出(a+b)5的展開式:(a+b)5= ; (3)(a+b)n展開式共有 項,系數(shù)和為 . 【分析】(1)本題通過閱讀理解尋找規(guī)律,觀察可得(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的各項系數(shù)的規(guī)律:首尾兩項系數(shù)都是1,中間各項系數(shù)等于(a+b)n﹣1相鄰兩項的系數(shù)和.因此可得(a+b)4的各項系數(shù)分別為1、(1+3)、(3+3)、(3+1)、1即可; (2)由(1)得出的規(guī)律,即可得出結(jié)果; (3)根據(jù)題意得出(a+b)n展開式共有(n+1)項,當(dāng)a=b=1時,(a+b)n=2n即可. 解:(1)根據(jù)題意知,(a+b)4的展開后,共有5項, 各項系數(shù)分別為1、(1+3)、(3+3)、(3+1)、1, 即:1、4、6、4、1; 故答案為:5,1,4,6,4,1; (2)根據(jù)題意得:(a+b)5的展開式為a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5. 故答案為a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5; (3)當(dāng)a=b=1時,(a+b)n=2n. 故答案為:(n+1),2n. 5.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如下圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律. 例如: (a+b)0=1,它只有一項,系數(shù)為1; (a+b)1=a+b,它有兩項,系數(shù)分別為1,1,系數(shù)和為2; (a+b)2=a2+2ab+b2,它有三項,系數(shù)分別為1,2,1,系數(shù)和為4; (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,它有四項,系數(shù)分別為1,3,3,1,系數(shù)和為8; … 根據(jù)以上規(guī)律,解答下列問題: (1)(a+b)4展開式共有 項,系數(shù)分別為 ; (2)(a+b)n展開式共有 項,系數(shù)和為 . 【分析】經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),這些數(shù)字組成的三角形是等腰三角形,兩腰上的數(shù)都是1,從第3行開始,中間的每一個數(shù)都等于它肩上兩個數(shù)字之和,展開式的項數(shù)比它的指數(shù)多1.根據(jù)上面觀察的規(guī)律很容易解答問題. 解:(1)展開式共有5項,展開式的各項系數(shù)分別為1,4,6,4,1, (2)展開式共有n+1項,系數(shù)和為2n. 故答案為:(1)5;1,4,6,4,1;(2)(n+1),2n. 6.我國古代數(shù)學(xué)家在數(shù)學(xué)發(fā)展史上碩果累累,“楊輝三角”就是其中一項,如圖1左側(cè)數(shù)字部分就是“楊輝三角”的局部,它揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))的展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律.請你觀察,并根據(jù)此規(guī)律寫出:(a+b)5= . 【分析】經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),這些數(shù)字組成的三角形是等腰三角形,兩腰上的數(shù)都是1,從第3行開始,中間的每一個數(shù)都等于它肩上兩個數(shù)字之和,展開式的項數(shù)比它的指數(shù)多1.根據(jù)上面觀察的規(guī)律很容易解答問題. 解:(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5. 故答案為:a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5. 7.南宋數(shù)學(xué)家楊輝在其著作《詳解九章算法》中揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律如圖,后人也將如圖表稱為“楊輝三角”. (a+b)0=1 (a+b)1=a+b (a+b)2=a2+2ab+b2 (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 (a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4 (a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5… 則(a+b)2020展開式中所有項的系數(shù)和是 (結(jié)果用指數(shù)冪表示). 【分析】通過閱讀理解尋找規(guī)律,觀察可得(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的各項系數(shù)的規(guī)律:首尾兩項系數(shù)都是1,中間各項系數(shù)等于(a+b)n﹣1相鄰兩項的系數(shù)和. 解:展開式共有n+1項,系數(shù)和為2n. ∴(a+b)2020的展開式中所有系數(shù)的和是:22020. 故答案為:22020. 8.閱讀下面的材料,解答下列問題: 我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律. (a+b)1=a+b,(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3. 根據(jù)以上規(guī)律,解答下列問題: (1)(a+b)4展開式共有 項,第二項系數(shù)為 ;系數(shù)和為 . (2)根據(jù)上述規(guī)律,將(a+b)5展開; (3)利用上述規(guī)律計算:993+3×992+3×99+1. 【分析】(1)本題通過閱讀理解尋找規(guī)律,觀察(a+b)n展開式的各項系數(shù)的規(guī)律,即可求解; (2)觀察(a+b)n展開式的各項系數(shù)的規(guī)律,即可求解; (3)將原式寫成“楊輝三角”的展開式形式,即可得結(jié)果. 解:(1)由“楊輝三角”規(guī)律可知:(a+b)4展開式的系數(shù)分別為1,4,6,4,1, ∴(a+b)4展開式共五項,第二項系數(shù)為4,系數(shù)和=1+4+6+4+1=16, 故答案為:5,4,16; (2)根據(jù)題意得:(a+b)5展開式的系數(shù)分別為,1,5,10,10,5,1, ∴(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5; (3)993+3×992+3×99+1 =(99+1)3 =1003 =106. 9.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”,如圖所示,此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律.例如:(a+b)0=1,它只有1項,系數(shù)為1;(a+b)1=a+b,它有2項,系數(shù)分別為1,1,系數(shù)和為2;(a+b)2=a2+2ab+b2,它有3項系數(shù)分別為1,2,1,系數(shù)和為4;(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,它有4項,系數(shù)分別為1,3,3,1,系數(shù)和為8…. 根據(jù)以上規(guī)律,解答下列問題. (1)(a+b)4的展開式共有 項,系數(shù)分別為 . (2)(a+b)n的展開式共有 項,系數(shù)和為 . (3)計算:25+5×24+10×23+10×22+5×2+1. 【分析】(1)根據(jù)圖形可得(a+b)4的各項系數(shù)分別為1、(1+3)、(3+3)、(3+1)、1; (2)通過閱讀理解尋找規(guī)律,觀察可得(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的各項系數(shù)的規(guī)律:首尾兩項系數(shù)都是1,中間各項系數(shù)等于(a+b)n﹣1相鄰兩項的系數(shù)和,因此即可得出結(jié)果; (3)根據(jù)(2)可得原式=(2+1)5,再計算即可. 解:(1)根據(jù)題意知,(a+b)4的展開后,共有5項, 各項系數(shù)分別為1、(1+3)、(3+3)、(3+1)、1, 即:1、4、6、4、1; 故答案為:5;1,4,6,4,1; (2)根據(jù)題意,得(a+b)n的展開式共有(n+1)項, (a+b)0的系數(shù)和為1=20, (a+b)1的系數(shù)和為2=21, (a+b)2的系數(shù)和為4=22, (a+b)3的系數(shù)和為8=23, ?, 由此規(guī)律可得,(a+b)n的系數(shù)和為2n. ∴(a+b)n的展開式共有(n+1)項,系數(shù)和為2n. 故答案為:(n+1),2n; (3)25+5×24+10×23+10×22+5×2+1=(2+1)5=243. 10.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律. 例如:(a+b)0=1,它只有一項,系數(shù)為1;(a+b)1=a+b,它有兩項,系數(shù)分別為1,1,系數(shù)和為2;(a+b)2=a2+2ab+b2,它有三項,系數(shù)分別為1,2,1,系數(shù)和為4;(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,它有四項,系數(shù)分別為1,3,3,1,系數(shù)和為8;…根據(jù)以上規(guī)律,解答下列問題: (1)(a+b)4展開式共有 項,系數(shù)分別為 ; (2)(a+b)n展開式共有 項,系數(shù)和為 . (3)根據(jù)上面的規(guī)律,寫出(a+b)5的展開式. 【分析】(1)本題通過閱讀理解尋找規(guī)律,觀察可得(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的各項系數(shù)的規(guī)律:首尾兩項系數(shù)都是1,中間各項系數(shù)等于(a+b)n﹣1相鄰兩項的系數(shù)和.因此可得(a+b)4的各項系數(shù)分別為1、(1+3)、(3+3)、(3+1)、1即可; (2)根據(jù)題意得出(a+b)n展開式共有(n+1)項,當(dāng)a=b=1時,(a+b)n=2n即可. (3)由(1)得出的規(guī)律,即可得出結(jié)果. 解:(1)根據(jù)題意知,(a+b)4的展開后,共有5項, 各項系數(shù)分別為1、(1+3)、(3+3)、(3+1)、1, 即:1、4、6、4、1; 故答案為:5,1,4,6,4,1 (2)當(dāng)a=b=1時,(a+b)n=2n. 故答案為:n+1,2n. (3)根據(jù)題意得:(a+b)5的展開式為a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5. 11.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的有關(guān)規(guī)律. 例如:(a+b)0=1,它只有一項,系數(shù)為1;(a+b)1=a+b,它有兩項,系數(shù)分別為1,1,系數(shù)和為2;(a+b)2=a2+2ab+b2,它有三項,系數(shù)分別為1,2,1,系數(shù)和為4;(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,它有四項,系數(shù)分別為1,3,3,1,系數(shù)和為8; … 根據(jù)以上規(guī)律,解答下列問題: (1)(a+b)4展開式共有 項,系數(shù)分別為 ; (2)(a+b)n展開式共有 項,系數(shù)和為 . 【分析】本題通過閱讀理解尋找規(guī)律,觀察可得(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的各項系數(shù)的規(guī)律:首尾兩項系數(shù)都是1,中間各項系數(shù)等于(a+b)n﹣1相鄰兩項的系數(shù)和.因此可得(a+b)4的各項系數(shù)分別為1、(1+3)、(3+3)、(3+1)、1,即:1、4、6、4、1. 解:(1)根據(jù)題意知,(a+b)4的展開后,共有5項, 各項系數(shù)分別為1、(1+3)、(3+3)、(3+1)、1, 即:1、4、6、4、1; (2)當(dāng)a=b=1時,(a+b)n=2n. 故答案為:(1)5,1,4,6,4,1;(2)n+1,2n. 12.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的相關(guān)規(guī)律. 例如:(a+b)0=1,它只有一項,系數(shù)為1; (a+b)1=a+b,它有兩項,系數(shù)分別為1,1,系數(shù)和為2; (a+b)2=a2+2ab+b2,它有三項,系數(shù)分別為1,2,1,系數(shù)和為4; 根據(jù)以上規(guī)律,解答下列問題: (1)(a+b)5展開式共有 項,系數(shù)和為 . (2)求(2a﹣1)5的展開式; (3)利用表中規(guī)律計算:25﹣5×24+10×23﹣10×22+5×2﹣1(不用表中規(guī)律計算不給分); (4)設(shè)(x+1)17=a17x17+a16x16+…+a1x+a0,則a1+a2+a3+…+a16+a17的值為 . 【分析】(1)認(rèn)真讀懂圖1,寫出下一行數(shù)字,填空即可; (2)按照系數(shù),展開式的書寫形式展開即可; (3)讀懂表中的數(shù)據(jù)規(guī)律,可以把算式寫出(2﹣1)5的形式,再計算; (4)讓x取特殊值,計算出a1+a2+a3+…+a16+a17的值. 解:(1)根據(jù)圖表中的規(guī)律, 可得:(a+b)5展開式共有 6項,系數(shù)和為 1+5+10+10+5+1=32, 故答案為:6,32; (2)(2a﹣1)5 =25a5+5×24a4(﹣1)+10×23a3(﹣1)2+10×22a2(﹣1)3+5×2a(﹣1)4+(﹣1)5 =32a5﹣80a4+80a3﹣40a2+10a﹣1; (3)根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)的規(guī)律可以發(fā)現(xiàn): 25﹣5×24+10×23﹣10×22+5×2﹣1=(2﹣1)5, ∴25﹣5×24+10×23﹣10×22+5×2﹣1=1; (4)∵(x+1)17=a17x17+a16x16+…+a1x+a0, ∴當(dāng)x=1時, (1+1)17=a0+a1+a2+a3+…+a16+a17, 當(dāng)x=0時, (0+1)17=a0=1, ∴217=1+a1+a2+a3+…+a16+a17, ∴a1+a2+a3+…+a16+a17的值為217﹣1. 故答案為:217﹣1. 13.我國宋朝數(shù)學(xué)家楊輝在他的著作《詳解九章算法》中提出“楊輝三角”(如圖),此圖揭示了(a+b)n(n為非負(fù)整數(shù))展開式的項數(shù)及各項系數(shù)的相關(guān)規(guī)律. 例如:(a+b)0=1,它只有一項,系數(shù)為1; (a+b)1=a+b,它有兩項,系數(shù)分別為1,1,系數(shù)和為2; (a+b)2=a2+2ab+b2,它有三項,系數(shù)分別為1,2,1,系數(shù)和為4; 根據(jù)以上規(guī)律,解答下列問題: (1)(a+b)5展開式的系數(shù)和是 ;(a+b)n展開式的系數(shù)和是 . (2)當(dāng)a=2時,(a+b)5展開式的系數(shù)和是 ;(a+b)n展開式的系數(shù)和是 . 【分析】(1)根據(jù)楊輝三角找出系數(shù)和的規(guī)律求解. (2)特殊值法求解. 解:(1)由楊輝三角得: (a+b)2的系數(shù)和為:1+2+1=4=22, (a+b)3的系數(shù)和為:1+3+3+1=8=23, ···, (a+b)5展開式中各項的系數(shù)和為:25=32, (a+b)n的展開式中各項的系數(shù)和為:2n. 故答案為:32,2n. (2)當(dāng)a=2時,(a+b)2=(2+b)2=4+4b+b2,系數(shù)和為:4+4+1=9=32, 當(dāng)a=2時,(a+b)3=23+3×22×b+3×2×b2+b3,系數(shù)和為:8+12+6+1=27=33, ∴依此類推:當(dāng)a=2,(a+b)5=35=243,(a+b)n展開式的系數(shù)和是3n. 故答案為:243,3n. |
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