Ii bob kombinatorika elementlari
Nyuton binomi haqida umumiy ma’lumotlar
Download 462.24 Kb.
|
Ii bob kombinatorika elementlari-fayllar.org
- Bu sahifa navigatsiya:
- Nyuton
- 2.3.3. Binomial koeffitsientlarning xossalari.
2.3.2. Nyuton binomi haqida umumiy ma’lumotlar. O‘rta maktab matematikasi kursidan quyidagi ikkita qisqa ko‘paytirish formulalarini eslaylik: 2 2
2 ) ( b ab a b a – yig‘indining kvadrati; 3 2 2 3 3 3 3 ) ( b ab b a a b a – yig‘indining kubi. Yig‘indining navbatdagi ikkita, ya’ni 4- va 5- darajalarini hisoblaymiz:
) 3 3 )(
( ) )( ( ) ( 3 2 2 3 3 4 b ab b a a b a b a b a b a
4 3 2 2 3 4 4 6 4
ab b a b a a ,
18 Shtifel Mixel (Michel, 1487-1567) – olmon matematigi. 19 Tartalya Nikkolo (Tartalia Nic-colo, 1499 yil atrofida tug‘ilgan-1557) – italyan matematigi va mexanigi. 20 Otred Uilyam (Outred William, 1574-1660) – ingliz matematigi.
118 4 5 ) )( ( ) ( b a b a b a 5 4 3 2 2 3 4 5 5 10
10 5
ab b a b a b a a . Shunday qilib, yig‘indining bikvadrati (ya’ni to‘rtinchi darajasi) 4 3
2 3 4 4 4 6 4 ) ( b ab b a b a a b a
va yig‘indining beshinchi darajasi 5 4 3 2 2 3 4 5 5 5 10
10 5 ) ( b ab b a b a b a a b a
formulalariga ega bo‘lamiz. Yuqorida keltirilgan yig‘indining kvadrati, kubi, bikvadrati va beshinchi darajasi formulalari o‘ng tomonlaridagi ko‘phad koeffitsientlari Paskal uchburchagining mos qatorlaridagi m n C (
5 , 4 , 3 , 2
) sonlar ekanligini payqash qiyin emas.
1- t e o r e m a . Barcha haqiqiy a va b hamda natural n sonlar uchun n n n n n n n n n n b ab C b a C b a C a b a 1 1 2 2 2 1 1 ...
) (
formula o‘rinlidir. I s b o t i . Matematik induksiya usulini qo‘llaymiz. Baza:
1
bo‘lganda formula to‘g‘ri: b a b a 1 ) ( .
Induksion o‘tish: isbotlanishi kerak bo‘lgan formula k n uchun to‘g‘ri bo‘lsin, ya’ni k k k k k k k k k k b ab C b a C b a C a b a 1 1 2 2 2 1 1 ...
) (
Formula 1 k n bo‘lganda ham to‘g‘ri ekanligini isbotlaymiz. Haqiqatdan ham, 1 1
n m n m n C C C formuladan foydalanib, quyidagilarni hosil qilamiz:
k k b a b a b a ) )( ( ) ( 1
) ... )(
( 1 1 2 2 2 1 1
k k k k k k k k b ab C b a C b a C a b a
k k k k k k k k ab C b a C b a C a ...
2 1
1 1
1 1 2 1 1 0 ... k k k k k k k k b ab C b a C b a C
... ) ( ) ( 2 1 2 1 1 0 1 b a C C b a C C a k k k k k k k
1 1 ) ( ... k k k k k k b ab C C
1 1 2 1 2 1 1 1 1 ... k k k k k k k k k b ab C b a C b a C a .
Ixtiyoriy a va
b haqiqiy sonlar hamda n natural son uchun n b a ) (
119
ifodaning ko‘phad shaklidagi yoyilmasi (tasvirlanishi) Nyuton 21
binomi deb ataladi. Umuman olganda, “Nyuton binomi” iborasiga tanqidiy nuqtai nazardan yondoshilsa, undagi ikkala so‘zga nisbatan ham shubha tug‘iladi: birinchidan,
) ( ifoda birdan katta natural n sonlar uchun binom (ya’ni ikkihad) emas; ikkinchidan, natural sonlar uchun bu ifodaning yoyilmasi Nyutongacha ma’lum edi
22 .
Greklar n b a ) ( ifodaning qatorga yoyilmasini n ning faqat 2
bo‘lgan holida (ya’ni, yig‘indi kvadratining formulasini) bilar edilar. Umar Xayyom 23 va
Ali Qushchi n b a ) ( ifodani 2
bo‘lgan natural sonlar uchun ham qatorga yoya bilganlar. Nyuton esa 1767 yilda yoyilma formulasini isbotsiz manfiy va kasr n
sonlar uchun ham qo‘llagan. L. Eyler 1774 yilda Nyuton binomi formulasini kasr n sonlar uchun isbotladi, K. Makloren 24 esa bu formulani darajaning ratsional ko‘rsatkichlari uchun qo‘lladi. Nihoyat, 1825 yilda N. Abel 25
daraja ko‘rsatkichining istalgan kompleks qiymatlari uchun binom haqidagi teoremani isbotladi.
sonlarni binomial koeffitsientlar deb ham atashadi. Bunday ta’rif bu koeffitsientlarning Nyuton binomi formulasida tutgan o‘rniga qarab berilgan bo‘lib, m n C son
m m m n m n n b a C b a 0 ) (
yoyilmadagi m m n b a ifodaning koeffitsientidir. 2- t e o r e m a . Barcha haqiqiy a va b hamda natural n sonlar uchun
n m m m n m n m n b a C b a 0 ) 1 ( ) (
I s b o t i . Nyuton binomi formulasida b ni (
b )ga almashtirsak kerakli formulani hosil qilamiz. ■
21 Isaak Nyuton (Newton, 1643-1727) –ingliz fizigi, mexanigi va matematigi. 22 Ushbu paragrafning 3.1 bandidagi xronologik ma’lumotlarga qarang. 23 Umar Xayyom G‘iyosiddin Abul-Fatx ibn Ibrohim (مایخ رمع, 1048 yil atrofida tug‘ilgan-1122 yildan so‘ng vafot etgan) – fors va tojik shoiri, matematigi va faylasufi. 24
Makloren Kolin (Maclaurin Colin, 1698-1746) – Shotlandiya matematigi. 25
Abel Nils Xenrik (Niels Henric, 1802-1829) – Norvegiya matematigi.
120 1- m i s o l . Oxirgi formuladan xususiy holda quyidagi qisqa ko‘paytirish formulalari kelib chiqadi: 2
bo‘lganda ayirmaning kvadrati formulasi 2 2 2 2 ) ( b ab a b a ; 3
bo‘lganda ayirmaning kubi formulasi 3 2 2 3 3 3 3 ) ( b ab b a a b a . ■ Nyuton binomi formulasini kombinatorik amallar yordamida ham hosil qilish mumkin. Haqiqatdan ham, ixtiyoriy n b b b a ,...,
, ,
1 sonlar uchun ) )...(
)( ( 2 1 n b a b a b a
ifodani ) ... ( ) )...( )( ( 2 1 1 2 1 n n n n b b b a a b a b a b a
) ...
( 1
1 2 1 2 n n n b b b b b b a
n n n n b b b b b b b b b a ...
... )
( 2 1 1 2 3 2 1 3 . ko‘rinishda yozish mumkin. Bu tenglikning o‘ng tomonida joylashgan n a oldidagi koeffitsient birga ( 0 1 n C ) teng. Birinchi qavslar ichidagi qo‘shiluvchilar soni n ga
( 1
C n ) tengligi yaqqol ko‘rinib turibdi. Ikkinchi qavslar ichidagi qo‘shiluvchilar n b b b ...,
, ,
1 (
n ta) elementlardan ikkitadan ko‘paytmalar (soni 2
ga teng gruppalashlar) ekanligini ham payqash qiyin emas. Uchinchi qavslar ichidagi qo‘shiluvchilar esa o‘sha n ta elementlardan uchtadan ko‘paytmalar bo‘lib, ularning soni 3
C ga teng va hokazo. Oxirgi qo‘shiluvchi oldidagi koeffitsient birga (
1 ) teng. Yuqoridagi tenglikda b b b b n ... 2 1 deb olsak, Nyuton binomi formulasini hosil qilamiz. 2.3.3. Binomial koeffitsientlarning xossalari. Binomial koeffitsientlarning ba’zi xossalarini keltiramiz. Bu xossalar bevosita gruppalashlarga oid bo‘lib, tabiiyki, ular Paskal uchburchagining xossalarini ham ifodalaydi.
1 1 m m n C C m n m n ( 1 ,...,
2 , 1 , 0 n m ) tenglik o‘rinlidir. Haqiqatdan ham,
121 )!
1 ( )! 1 ( )! ( ! )! ( ! ! )! 1 ( )! 1 ( ! 1
n m m n m m n m n m n m n C C m n m n
1 )! 1 )( 1 ( ! ) ( )! 1 ( ! m m n m n m m m n m n m . ■
Bu xossa binomial koeffitsientlar qatoridagi istalgan ketma-ket ikki elementning biri ma’lum bo‘lsa, boshqasini osonlik bilan hisoblash mumkinligini ko‘rsatadi:
1 1 ,
1 1 m n m n C m n m C ,
bu yerda 1 ,..., 2 , 1 , 0
m .
Download 462.24 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling