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一类组合数问题酌多种解法

2018-11-23单奕阳

新高考·高二数学 2018年4期
关键词:二项式归纳法系数

单奕阳

我对组合数这类问题“情有独钟”,不仅因为它有着丰富的现实意义,而且其解法常常会呈现多样化的特征,能使我的数学思维更加灵活.前些天我就遇到了如下的这道证明题:

以前遇到的有关组合数的证明问题,一般都是每项的系数为1,这道题中待证等式左边的每一项的系数是呈自然數列搭配,怎样能“变”个系数出来呢?求导!

解法一先求导,再赋值,将n项的组合数问题与二项式定理连用,再利用赋值法求得结果.

将“求导”与组合数、二项式定理相结合,我以前也从未想过还可以这样操作;“变”出系数,完全出于灵光一闪,这也许就是数学中的厚积薄发吧.回头想想,其实求导不太容易想到.

方法二倒序错位法.将数列中常用的“倒序相加”与“错位相减”相融合,再嫁接到组合数问题的求解中来.

另外,我还利用我的“小资料库”中的一个结论,找到了一个简洁巧妙的办法:

当然,对于我们理科生来说,遇到有关正整数的证明问题,还得经常记得数学归纳法这位“仁兄”的威力:

方法四数学归纳法.

所以n=k+l时,结论成立.

综合①②可知:结论成立,

除了对多样方法的灵活运用外,一些常见的组合数公式也是解题的关键.

当遇到不易处理的结构时,可以设法构造出以上的常见结构,以便利用相关公式对条件式进行化简,从而使问题更加简化.解决组合数问题时,还要注意联想,比如在二项式定理、数列等中的常用方法可以进行借鉴.当然,利用组合数的原始定义——阶乘表示式对结构进行变形,得到所需也是不可忽略的重要手段.

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