بسط دوجمله‌ای: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
MahdiAmiriShavaki (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
برچسب: ویرایش مبدأ ۲۰۱۷
←‏لید: ویرایش و بازنویسی بخشی از لید
خط ۱:
در [[ریاضیات]] و [[جبر مقدماتی]]٬ قضیهٔ '''بسط دو جمله‌ای''' (به انگلیسی: Binomial theorem or binomial expansion) گسترش جبری [[توان]]‌های دو جمله‌ای را توصیف می‌کند. بنا بر این قضیه؛ می‌توان چندجمله‌ای‌های {{math|(''x'' + ''y'')<sup>''n''</sup>}} را به صورت {{math|''a x''<sup>''b''</sup> ''y''<sup>''c''</sup>}}<!-- U+200A (hair space) --> گسترش داد: در حالی‌که {{math|''b''}} و {{math|''c''}} [[عدد طبیعی|اعداد طبیعی]]ِ غیر انتزاعی هستند و نیز ، {{math|''b'' + ''c'' {{=}} ''n''}} و [[ضریب]] {{math|''a''}} خود یک عدد صحیح مثبت است، و به علامت {{math|''n''}} و {{math|''b''}} وابسته است.
'''بسط دو جمله ای''' ( به انگلیسی: Binomial theorem or binomial expansion) در [[ریاضیات]] [[فرمول]]ی برای محاسبهٔ [[توان]]های دو جمله‌ای است مثلاً برای نماهای ۲ تا ۵:
 
[[فرمول]]‌ها برای محاسبهٔ [[توان]]‌های دو جمله‌ای‌هایی- مثلاً برای نماهای ۲ تا ۵؛ که در آن‌ها (۲ ≤ ''n'' ≤ ۵) است به این صورت آمده‌اند:
{{چپ‌چین}}
:<math>(x + y)^2 = x^2 + 2xy + y^2\,</math>
سطر ۶ ⟵ ۸:
:<math>(x + y)^5 = x^5 + 5x^4y + 10x^3y^2 + 10x^2y^3 +5xy^4 + y^5\,</math>
{{پایان چپ‌چین}}
هدف این است که فرمولی برای <math>x+y)^n)</math> که در آن n [[عدد طبیعی]] است بدست آوریم. در این جااین‌جا قضیه دو جمله‌ای را بیان و ثابت می کنیممی‌کنیم.
 
== قضیه دو جمله‌ای ==
اگر n عدد طبیعی باشد، انگاهآنگاه
 
اگر n عدد طبیعی باشد، انگاه
{{چپ‌چین}}
:<math>(x+y)^n=\sum_{k=0}^n{n \choose k}x^{n-k}y^{k}\quad\quad\quad(1)</math>
{{پایان چپ‌چین}}
که :<math>{n \choose k}=\frac{n!}{k!\,(n-k)!}</math> [[ضریب دوجمله‌ای]] است و ''!n'' [[فاکتوریل]] n را بیان می‌کند. این فرمول و ارایشآرایش مثلثی ضرایب ثابت دو جمله‌ای که به [[مثلث پاسکال]] نسبت داده می‌شود (کسی که در [[قرن هفدهم]] انهاآنها را توصیف کرده اما اینها توسط ریاضیدانان زیادی زودتر از او کشف شده بود در قرن یازدهم توسط [[عمر خیام]] ریاضیدان ایرانی، در قرن سیزدهم توسط [[یانگ هو]] ریاضیدان چینی )
 
در این جااین‌جا همهٔ x و yهای [[حقیقی]] و [[مختلط]] صدق می‌کند و به طوربه‌طور کلی تر برای مقادیر x و y به طوری که xy=yx باشد
 
== اثبات ==
یک روش برای اثبات قضیه دو جمله ای، [[استقرای ریاضی]] است وقتی که ''n'' = 0۰ است ما داریم
{{چپ‌چین}}
:<math> (a+b)^0 = 1 = \sum_{k=0}^0 { 0 \choose k } a^{0-k}b^k.</math>
{{پایان چپ‌چین}}
 
برای گام استقرا فرض می کنیممی‌کنیم که قضیه برای m درست، انگاهآنگاه ''n''&nbsp; =&nbsp; ''m''&nbsp; +&nbsp; 1
{{چپ‌چین}}
:<math> (a+b)^{m+1} = a(a+b)^m + b(a+b)^m \,</math>
 
::<math> = \sum_{k=0}^m { m \choose k } a^{m-k+1} b^k + \sum_{j=0}^m { m \choose j } a^{m-j} b^{j+1}</math>
سطر ۳۵ ⟵ ۳۶:
 
::<math> = a^{m+1} + \sum_{k=1}^m { m \choose k } a^{m-k+1}b^k + \sum_{k=1}^{m} { m \choose k-1 }a^{m+1-k}b^{k} + b^{m+1}</math>
::<math> = a^{m+1} + b^{m+1} + \sum_{k=1}^m \left[ { m \choose k } + { m \choose k-1 } \right] a^{m+1-k}b^k</math>
 
::<math> = a^{m+1} + b^{m+1} + \sum_{k=1}^m { m+1 \choose k } a^{m+1-k}b^k</math>
سطر ۴۳ ⟵ ۴۴:
 
=== اعداد دو جمله‌ای ===
یک عدد از فرم <math>\scriptstyle x^n \,\pm\, y^n</math>بدست می ایدمی‌آید یک عدد دو جمله‌ای است که n نا منفی یا فرد است وقتی که n منفی یا فرد است می‌توان از این اعداد فاکتورگیری کرد
 
=== یک روش ساده برای بسط دادن دو جمله‌ای‌ها ===
برای بسط دادن دو جمله ایها ی به فرم :<math>(x+y)^n \,</math>
 
عبارت اول است و:<math>x^n \,</math> است و ضریب ثابت عبارت بعدی برابراست با ضرب ضریب ثابت فعلی در توان x تقسیم بر تعداد عبارت موجود، توان x کاهش و توان y افزایش میابد تا این که توان x به صفر و توان y به n برسد
سطر ۵۴ ⟵ ۵۶:
{{پایان چپ‌چین}}
 
عبارت اول :<math>x^{10} \,</math>
 
برای یافتن ضریب دومین عبارت: ضرب 1۱ (ضریب ثابت فعلی) در 10۱۰ (توان فعلی x )و تقسیم بر تعداد عبارت موجود (۱، چون یک عبارت وجود دارد ) پس حاصل 10۱۰ بدست می اید می‌آید:<math>10x^9y \,</math>
 
به همین شکل ضریب ثابت بعدی 10×9۱۰×۹/2×1۲×۱ به همین روش ادامه می دهیممی‌دهیم تا اینکه توان y برابر 10۱۰ و توان x برابر صفر شود
{{چپ‌چین}}
:<math>x^{10}+10x^9y+45x^8y^2+120x^7y^3+210x^6y^4+252x^5y^5+210x^4y^6+120x^3y^7+45x^2y^8+10xy^9+y^{10} .</math>
{{پایان چپ‌چین}}
 
متوجه می‌شوید که ضرایب ثابت متقارن هستند این زمانی اتفاق می افتدمی‌افتد که ضرایب ثابت x و y در پرانتز عبارت اصلی یکی باشند پی بردن به این نکته می‌تواند در صرفه جویی در وقت کمک کند
 
ظاهراً عبارت بعدی، عبارت :<math>kx^my^n \,</math>در دو جمله ایها برابراست با
{{چپ‌چین}}
:<math>\frac{km}{n+1}x^{m-1}y^{n+1}=\frac{d}{dx}\left( \int kx^my^n\,dy\right)</math>
سطر ۷۶ ⟵ ۷۸:
 
== پیوند به بیرون ==
* [http://www.algorithmha.ir/post.aspx?no=25 محاسبه ضرایب بسط دو جمله ای ]
 
== منابع ==
{{پانویس}}
{{چپ‌چین}}
* Carl B. Boyer, A history of mathematics, 2nd edition, by John Wiley & Sons, Inc. , page 393, 1991
{{پایان چپ‌چین}}
{{ویکی‌انبار-رده|Binomial theorem}}