数学探究 杨辉三角的性质与应用(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中数学选择性必修第三册(人教A版)
数学探究 杨辉三角的性质与应用
杨辉三角在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书中北记载.在欧洲,这个表被叫做帕斯卡三角.
杨辉三角的性质:
(1)每一行都是对称的,且两端的数都是1.
(2)从第二行起,不在两端的任意一个数,都等于它肩上的两个数相加,即C=C
+C
.
(3)当r<时,二项式系数是逐渐变大的;当r>
时,二项式系数是逐渐变小的.
(4)当n是偶数时,中间一项的二项式系数最大,当n是奇数时,中间两项的二项式系数相等且最大.
(5)第n行数的和为2n,即C+C
+C
+…+C
=2n.
(6)自腰上的某个1开始平行于腰的一条线上的连续n个数的和等于最后一个数斜右下方的那个数,即C+C
+C
+…+C
=C
,如图所示.
类型一 杨辉三角中“项”的问题
[例1] 杨辉是我国南宋末年的一位杰出的数学家,其著作《详解九章算法》中画了一张表示二项式展开后的二项式系数构成的三角形数阵(如图所示),称做“开方作法本源”,现简称为“杨辉三角”,比西方的“帕斯卡三角形”早了600年左右,若从第0行开始,用A(m,n)表示三角形数阵中的第m行第n个数,则A(101,3)
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=________.(用数字作答)
【解析】 由杨辉三角及二项式展开式的二项式系数可知,第n行第k个数为C,故A(101,3)=C
=
=5 050.
【答案】 5 050
类型二 杨辉三角中“行”的问题
[例2] 在“杨辉三角”中,不在两端的每一个数都是它“肩上”两个数的和,它前几行如图所示.那么,在“杨辉三角”中,第________行会出现三个相邻的数,其比为3∶4∶5.
第0行1
第1行1 1
第2行1 2 1
第3行1 3 3 1
第4行1 4 6 4 1
第5行1 5 10 10 5 1
⋮ ⋮
【解析】 由题意可知,第n行第m个数为C(n,m∈N*),根据题意,设所求的行数为n(n∈N*),则存在正整数k,使得连续三项C
,C
,C
,有
=
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且
=
.化简得
=
,
=
,联立解得k=27,n=62.故第62行会出现满足条件的三个相邻的数.
【答案】 62
类型三 杨辉三角中“和”的问题
[例3] 杨辉三角(如图所示)是数学史上的一个伟大成就,杨辉三角中从第2行到第2 024行,每行的第3个数字之和为( )
A.C B.C
C.C-1 D.C
-1
【解析】 C+C
=+
=
==
=C,
由此可得,第2行到第2 024行,每行的第3个数字之和为C+C
+C
+…+C
=C
+C
+C
+…+C
=C
+C
+…+C
=…=C
+C
=C
.
【答案】 B
[跟踪训练] (1)“杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记an为图中所选数1,1,2,3,6,10,20,…构成的数列{an}的第n项,则a12的值为( )
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