4.1 Pascal's Triangle - 知识点总结

Pascal's Triangle - Key Points Summary

1. 帕斯卡三角形的基本概念 / Basic Concept of Pascal's Triangle

1.1 定义 / Definition

中文:帕斯卡三角形是一个由数字组成的三角形阵列,其中每个数字都是其上方两个数字的和。

English: Pascal's triangle is a triangular array of numbers where each number is the sum of the two numbers above it.

1.2 构造规律 / Construction Rule

中文:帕斯卡三角形的构造遵循以下规律:

English: Pascal's triangle follows these rules:

        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
      

2. 二项式展开系数 / Binomial Expansion Coefficients

2.1 系数规律 / Coefficient Pattern

中文:帕斯卡三角形的第 \(n+1\) 行给出了 \((a+b)^n\) 展开式中各项的系数。

English: The \((n+1)\)th row of Pascal's triangle gives the coefficients in the expansion of \((a+b)^n\).

展开式示例 / Expansion Examples

\((a+b)^0 = 1\) (第1行 / Row 1: 1)

\((a+b)^1 = a + b\) (第2行 / Row 2: 1, 1)

\((a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2\) (第3行 / Row 3: 1, 2, 1)

\((a+b)^3 = a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3\) (第4行 / Row 4: 1, 3, 3, 1)

2.2 总指数规律 / Total Index Rule

中文:在 \((a+b)^n\) 的展开式中,每一项的总指数都是 \(n\)。

English: In the expansion of \((a+b)^n\), every term has a total index of \(n\).

例子 / Example

在 \((a+b)^4\) 的展开式中:

• \(6a^2b^2\) 项的总指数是 \(2+2=4\)

• \(4ab^3\) 项的总指数是 \(1+3=4\)

3. 使用帕斯卡三角形展开 / Using Pascal's Triangle for Expansion

3.1 展开步骤 / Expansion Steps

中文:使用帕斯卡三角形展开 \((a+b)^n\) 的步骤:

  1. 确定指数 \(n\),找到第 \(n+1\) 行的系数
  2. 写出各项,第一项是 \(a^n\),最后一项是 \(b^n\)
  3. 中间各项的系数来自帕斯卡三角形
  4. 各项中 \(a\) 的指数递减,\(b\) 的指数递增

English: Steps to expand \((a+b)^n\) using Pascal's triangle:

  1. Identify the power \(n\) and find the coefficients in the \((n+1)\)th row
  2. Write the terms, starting with \(a^n\) and ending with \(b^n\)
  3. Use coefficients from Pascal's triangle for middle terms
  4. Powers of \(a\) decrease while powers of \(b\) increase

例题 / Example

展开 \((x+2y)^3\) / Expand \((x+2y)^3\)

指数 = 3,使用第4行系数:1, 3, 3, 1

\((x+2y)^3 = 1 \cdot x^3 + 3 \cdot x^2(2y) + 3 \cdot x(2y)^2 + 1 \cdot (2y)^3\)

\(= x^3 + 6x^2y + 12xy^2 + 8y^3\)

4. 关键要点 / Key Points

重要规律 / Important Rules

常见错误 / Common Mistakes