Binomi de Newton: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Afegida Funció Binomial |
|||
Línia 2:
{{MF|data=febrer de 2014}}
El '''[[Binomi]] de [[Isaac Newton|Newton]]''' <ref>{{Ref-llibre|cognom=Rade, Lennart; Westergren, Bertil|nom=|títol=Mathematics Handbook for Science and Engineering|url=http://www.springer.com/gp/book/9783540211419|edició=|llengua=|data=|editorial=Springer|lloc=|pàgines=|isbn=ISBN 978-3-662-08549-3}}</ref><ref>{{Ref-llibre|cognom=Bronshtein, I.; Semendiaev, K.|nom=|títol=Manual de matemáticas para ingenieros y estudiantes|url=|edició=|llengua=Castellà|data=1977|editorial=MIR|lloc=Moscú|pàgines=|isbn=}}</ref> o '''teorema del binomi''' és una fórmula que serveix per a calcular la potència <math>n</math> d'un '''binomi''' <math>(a+b)
</math>. És per tant una generalització de les fórmules elementals <math>(a+b)^2=a^2+2ab+b^2</math> i <math>(a+b)^3=a^3+3a^2b+3ab^2+b^3</math>. Aquestes dues formen part del que s'anomenen [[Identitat notable|Identitats notables]], i la primera d'elles admet una demostració gràfica elemental en termes d'àrees de quadrats i rectangles. El cas general, que és pròpiament el Binomi de Newton, utilitza nombres [[combinatòria|combinatoris]], i diu:
Línia 20:
== Demostració ==
=== Raonament combinatori ===
Tenint en compte que en l'expressió <math>
El coeficient que multiplica cada terme del desenvolupament de
:<math>{n \choose k}</math>
Formes diferents de seleccionar els <math>s_i</math> per obtenir els
=== Demostració algebraica ===
Línia 66:
::<math> = \sum_{k=0}^{m+1} { m+1 \choose k } a^{m+1-k}b^k</math>
== La funció binomial ==
Linha 77 ⟶ 75:
== Observacions ==
En les demostracions anteriors es veu que és essencial la propietat commutativa <math>ab=ba</math>. Si, per exemple, <math>A</math> i <math>B</math> fossin dues matrius que no commutessin, aleshores tindríem simplement <math>(A+B)^2=A^2+Ab+BA+B^2</math> o <math>(A+B)^3=A^3+A^2B+ABA+BA^2+AB^2+BAB+B^2A+B^3</math>.
El Binomi de Newton és molt útil per al càlcul mental. Per exemple, calcular <math>21^4</math> és molt fàcil si s'escriu com <math>(20+1)^4</math>.
Observi's que la suma dels coeficients binomials del binomi de grau <math>n</math> és igual a <math>2^n</math>i la suma dels coeficients que jauen en els llocs senars coincideix amb la suma dels que jauen en els llocs parells.
El terme <math>{n \choose k}a^{n-k}\,b^{k}</math> quan <math>a=p</math> i <math>b=1-p</math> és la probabilitat que el nombre d'èxits sigui exactament <math>k</math> en una seqüència de <math>n</math> assaigs independents amb una probabilitat fixa <math>p</math> d'ocurrència de l'èxit entre els assaigs. A aquesta distribució de probabilitat se li dona el nom de [[distribució binomial]].
== Història ==
Segons <ref>{{Ref-llibre|cognom=Suzuki|nom=Jeff|títol=Mathematics in Historical Context|url=|edició=|llengua=Anglès|data=|editorial=The Mathematical Association of America|lloc=|pàgines=|isbn=978-0-88385-570-6}}</ref>, p. 226, la primera aparició escrita del teorema del binomi va ser en una carta de Newton a Henry Oldenburg, Secretari de la Royal Society, el 1676. A la mateixa referència, p. 233, es diu que Newton va usar el binomi i la distribució binomial el 1693 per a resoldre un problema sorgit en un joc de daus, per encàrrec de la casa reial de Guillem III:
== Vegeu també ==
|