Nuo mainiot binomikertoimet



Samankaltaiset tiedostot
9 Lukumäärien laskemisesta

C (4) 1 x + C (4) 2 x 2 + C (4)

Diskreetin Matematiikan Paja Ratkaisuja viikolle 5. ( ) Jeremias Berg

5. Potenssisarjat 5.1. Määritelmä ja suppeneminen

Ylioppilastutkintolautakunta S tudentexamensnämnden

q =, r = a b a = bq + r, b/2 <r b/2.

4.7 Todennäköisyysjakaumia

Tehtävä 11 : 1. Tehtävä 11 : 2

TKK, TTY, LTY, OY, ÅA, VY, TY / Insinööriosastot Valintakuulustelujen matematiikan koe sarja A

Miehitysluvuille voidaan kirjoittaa Maxwell Boltzmann jakauman mukaan. saamme miehityslukujen summan muodossa

Matematiikan tukikurssi

Tämä merkitsee geometrisesti, että funktioiden f

= ( 1) + + = Paraabelit leikkaavat pisteessä ( 2, 3). ( 8) ( 8) 4 1 1

Ylioppilastutkintolautakunta S tudentexamensnämnden

Pyramidi 3 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 139 Päivitetty a) 402 Suplementtikulmille on voimassa

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 1. viikolle /

Klassinen todennäköisyys

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

Epäyhtälöoppia matematiikkaolympialaisten tehtäviin

Kolmivaihejärjestelmän oikosulkuvirran laskemista ja vaikutuksia käsitellään standardeissa IEC-60909, , , 60781, ja

z z 0 (m 1)! g(m 1) (z0) k=0 Siksi kun funktioon f(z) sovelletaan Cauchyn integraalilausetta, on voimassa: sin(z 2 dz = (z i) n+1 k=0

RATKAISUT x 2 3 = x 2 + 2x + 1, eli 2x 2 2x 4 = 0, joka on yhtäpitävä yhtälön x 2 x 2 = 0. Toisen asteen yhtälön ratkaisukaavalla saadaan

Tehtäviä neliöiden ei-negatiivisuudesta

MAB7 Talousmatematiikka. Otavan Opisto / Kati Jordan

Joulukuun vaativammat valmennustehtävät ratkaisut

( ) ( ) ( ) ( ( ) Pyramidi 4 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 271 Päivitetty a) = keskipistemuoto.

Matematiikan tukikurssi

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto ja esimerkkejä ym., osa I

Matematiikan tukikurssi

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto ja esimerkkejä ym., osa I

BM20A Integraalimuunnokset Harjoitus 8

Tilastolliset menetelmät: Varianssianalyysi

Luku 2. Jatkuvuus ja kompaktisuus

2 Taylor-polynomit ja -sarjat

V. POTENSSISARJAT. V.1. Abelin lause ja potenssisarjan suppenemisväli. a k (x x 0 ) k M

Äärettämän sarjan (tai vain sarjan) sanotaan suppenevan eli konvergoivan, jos raja-arvo lims

Tehtävä 3. Määrää seuraavien jonojen raja-arvot 1.

Laskennallisen kombinatoriikan perusongelmia

MS-A0401 Diskreetin matematiikan perusteet Yhteenveto, osa I

b 4i j k ovat yhdensuuntaiset.

Matematiikan tukikurssi 3.4.

Eksponentti- ja logaritmiyhtälö

Kertausosa. Kertausosa. 4. Sijoitetaan x = 2 ja y = 3 suoran yhtälöön. 1. a) Tosi Piste (2,3) on suoralla. Epätosi Piste (2, 3) ei ole suoralla. 5.

30 + x ,5x = 2,5 + x 0,5x = 12,5 x = ,5a + 27,5b = 1,00 55 = 55. 2,5a + (30 2,5)b (27,5a + 27,5b) =

(x 0 ) = lim. Derivoimissääntöjä. Oletetaan, että funktiot f ja g ovat derivoituvia ja c R on vakio. 1. Dc = 0 (vakiofunktion derivaatta) 2.

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEITÄ

Hanoin tornit. Merkitään a n :llä pienintä tarvittavaa määrää siirtoja n:lle kiekolle. Tietysti a 1 = 1. Helposti nähdään myös, että a 2 = 3:

(c) Määrää/Determine välillä/in the interval [1000, 10000] olevien 7. jaollisten kokonaislukujen lukumäärä/ number of integers divisible by 7.

Preliminäärikoe Pitkä Matematiikka

i ni 9 = 84. Todennäköisin partitio on partitio k = 6, k k

Oletetaan, että funktio f on määritelty jollakin välillä ]x 0 δ, x 0 + δ[. Sen derivaatta pisteessä x 0 on

monissa laskimissa luvun x käänteisluku saadaan näyttöön painamalla x - näppäintä.

Ortogonaalisuus ja projektiot

MAA10 HARJOITUSTEHTÄVIÄ

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 5, harjoitustenpitäjille tarkoitetut ratkaisuehdotukset

J1 (II.6.9) J2 (X.5.5) MATRIISILASKENTA(TFM) MALLIT AV 6

MS-A Matriisilaskenta Laskuharjoitus 3

Johdatus yliopistomatematiikkaan, 2. viikko (2 op)

2.2 Täydellinen yhtälö. Ratkaisukaava

811312A Tietorakenteet ja algoritmit, , Harjoitus 2, Ratkaisu

c) Määritä paraabelin yhtälö, kun tiedetään, että sen huippu on y-akselilla korkeudella 6 ja sen nollakohdat ovat x-akselin kohdissa x=-2 ja x=2.

T Datasta tietoon, syksy 2005 Laskuharjoitus 8.12., ratkaisuja Jouni Seppänen

Perustehtäviä. Sarjateorian tehtävät 10. syyskuuta 2005 sivu 1 / 24

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 1, MALLIRATKAISUT

Matematiikan tukikurssi

Tehtävä 2 Todista luennoilla annettu kaava: jos lukujen n ja m alkulukuesitykset. ja m = k=1

funktiojono. Funktiosarja f k a k (x x 0 ) k

Lisää segmenttipuusta

Induktio kaavan pituuden suhteen

Ennen kuin mennään varsinaisesti tämän harjoituksen asioihin, otetaan aluksi yksi merkintätekninen juttu. Tarkastellaan differenssiyhtälöä

2.7 Neliöjuuriyhtälö ja -epäyhtälö

Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 1 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma

KUNTIEN ELÄKEVAKUUTUS VARHAISELÄKEMENOPERUSTEISESSA MAKSUSSA LÄHTIEN NOUDATETTAVAT LASKUPERUSTEET

Esimerkki 8. Ratkaise lineaarinen yhtälöryhmä. 3x + 5y = 22 3x + 4y = 4 4x 8y = r 1 + r r 3 4r 1. LM1, Kesä /68

Luku 11. Jatkuvuus ja kompaktisuus

8. Ortogonaaliprojektiot

Esimerkkejä derivoinnin ketjusäännöstä

tasapainotila saavutetaan kun vuo aukon läpi on sama molempiin suuntiin

HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Tilastollinen päättely II, kevät 2018 Harjoitus 6A Ratkaisuehdotuksia.

Sattuman matematiikkaa III

Johdatus diskreettiin matematiikkaan Harjoitus 7,

802328A LUKUTEORIAN PERUSTEET OSA II BASICS OF NUMBER THEORY PART II. Tapani Matala-aho MATEMATIIKKA/LUTK/OULUN YLIOPISTO

9. Ominaisarvot. Diagonalisointi

1.7 Gradientti ja suunnatut derivaatat

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 2, ratkaisuehdotukset. Johdanto differenssiyhtälöiden ratkaisemiseen

Funktion raja-arvo ja jatkuvuus Reaali- ja kompleksifunktiot

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 24: Usean vapausasteen vaimenematon ominaisvärähtely osa 2

Todennäköisyyslaskenta IIa, syys lokakuu 2019 / Hytönen 1. laskuharjoitus, ratkaisuehdotukset

Matematiikan tukikurssi

Insinöörimatematiikka IA

Derivaatta. Joukko A C on avoin, jos jokaista z 0 A kohti on olemassa ǫ > 0: jos z z 0 < ǫ, niin z A. f : A C on yksiarvoinen.

4 KORKEAMMAN KERTALUVUN LINEAARISET DIFFERENTIAALIYHTÄLÖT. Kertaluvun n lineaarinen differentiaaliyhtälö ns. standardimuodossa on

VALIKOITUJA KOHTIA LUKUTEORIASTA

2.4 Rollen lause. Funktion suurin ja pienin arvo suljetulla välillä

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkejä ym., osa I

Esitetään tehtävälle kaksi hieman erilaista ratkaisua. Ratkaisutapa 1. Lähdetään sieventämään epäyhtälön vasenta puolta:

III. SARJATEORIAN ALKEITA. III.1. Sarjan suppeneminen. x k = x 1 + x 2 + x ,

Funktion raja-arvo 1/6 Sisältö ESITIEDOT: reaalifunktiot

Transkriptio:

Nuo maiiot biomiertoimet Osasto A umeroista osa a aii osasto B umerot o varustettu tähdellä Tällaisissa umeroissa esitety väittee todistus tai tehtävä rataisu esitetää osastossa C A Kertoimet a biomiaava Biomiertoimet liitetää tavallisesti rasalaisee Blaise Pascalii (63 6 a häe olmioosa Pascali olmio 3 3 4 6 4 5 5 6 5 5 6 tusivat o iialaiset a useat eurooppalaiset ee Pascalia Jos o positiivie ooaisluu, ii! ( Lisäsi! Jos o positiivie! ooaisluu a, ii biomierroi o luu O tapaa luea :!(! yli (eglaisi choose Biomiertoimie perusomiaisuus o Pascali olmiosta äyvä muodostusperiaate eli yhteelasuaava, ( : määritelmästä seuraa ( a (3 Idutiolla o melo helppo todistaa biomiaava x y (x y (4 Selvästi (x y y x x y (x y (x y(x y x y Jos(4pätee ollai, ii x y x y

x y ( ( x y Ku otetaa huomioo ( a se, että x y x y (x y x y, x y, sadaa a idutioasel o otettu Biomiertoimie meritys ombiatoriiassa ( a todeäöisyydessä perustuupitälti siihe, että os ouossa o aliota, sillä o sellaista osaouoa, ossa o aliota Tämä voi perustella lasemalla ahdella eri tavalla, uia mota erilaista : alio ooa :stä alioista voi muodostaa Toisaalta tämä luumäärä o( ( (esimmäie oo äse voidaa valita :llä tavalla, seuraava eää ( :llä e, mutta os osaouoa o x appaletta, ii ooe määrä ox! (ooäseet voidaa valita x:llä tavalla a sitte paa! eri( tavalla ooo Ku yhtälöstä ( ( x! rataistaa x, saadaa x Ku osaouo syoyymia o äytetty saaa ombiaatio, o saatu meritä C ( a voivat siaita toisii C: ympärillä; tässä C viittaa ombiaatio-saaa Lasimissa äppäi, oa alla biomiertoimet ovat, o usei tuistettavissa C-iraimesta Josus o muavaa ulottaa meritä tapausii, oissa < tai<; tällöi sovitaa, että Todista oieisi yhteelasuaavat, 3 Edelliset yhteelasuaavat ovat äteviä, u yritetää lasea( perääiste ooaisluue potessie summia Esimmäie havaito o, että,ote

(Tämä aava sisällö äee ivasti, u aaa -ruuduo ahtee yhteevää osaa pylväillä, oide oreudet ovat,,, Jotta saataisii määritetysi, todetaa esi, että os, ii ( Näi olle 3 ( ( 3 3 3 ( 6 4 Osoita, että summa voi myös lasea äyttämällä hyväsi aavaa 3 3 3 3 Kesitö vielä muita tapoa? 3 5 Lase summat 3 a 4 6 Edellä äsitellyt summat olivat täreitä myös itegraalilasea aluvaiheissa 6- luvulla Käyrä y x p, x, a x-aseli välii äävä pita-ala eli x p dx, o isoilla : arvoilla suuillee sama ui summa Määritä edelliste umeroide tuloste avulla 7 Biomiaava perusteella o selvää, että p x p dx, p,, 3, 4 ( Samaa ideaa äyttäe voi ohtaa muita aavoa Esimerisi ( 3

4 Kaava (3 avulla saadaa Samalla tavoi voidaa lasea (5 (6 8 Kaavoe (5 a (6 tapaisia relaatioita voi ohtaa aiva toisellai teiialla, äyttämällä s geeroivia futioita a esimerisi differetiaali- a itegraalilasetaa Ku esimerisi ( x x derivoidaa, saadaa ( x a u tähä sioitetaa x, saadaa (5 9 Johda (6 itegroimalla biomiaava Määritä x, Biomiertoimille saa vielä uude merityse a samalla eio löytääseomi- aisuusia seuraavasta havaiosta Aatellaa polua, ota alavat xy-taso origosta (, a eteevät ysiö pituisi aseli, ota otetaa aia oo ylös tai oiealle, siis oo (p, q ( (p,qtai(p, ( q (p, q Osoittautuu, että pisteesee (, ohtavia polua o Todistetaa tämä idutiolla : suhtee Väite o ilmeie, u : pisteisii (, a (, vie umpaai vai ysi polu Oletetaa, että väite pätee arvolla Pisteesee (, ohtavat polut voi aaa ahdesi erillisesi ouosi, (, : autta ulevii a (, : autta ulevii Jos tai, toie ouoista o tyhä; muissa tapausissa ( äihi pisteisii ( tulevie polue luumäärät ovat idutio-oletuse muaa a Yhteelasuaava ( ohtaa väitteesee

5 Osoita, että 3 Vielä ysi tapa löytää a todistaa biomiertoimia osevia relaatioita o osaouoe luumäärä lasemie Oloo A ouo, ossa o aliota Oloo vielä A B C, missä B o ouo, ossa o aliota a C o ouo, ossa o aliota (ote B C Jos D A o -alioie ouo, ii D (B D (C D, a B D o r-alioie, C D ( r-alioie ollai r, r Toisaalta oaie B: r-alioise osaouo a C: ( r-alioise osaouo yhdiste o A: -alioie osaouo Ku r saa aii arvot ollasta :hi, saadaa aii A: -alioiset osaouot Niitä o siis ( ( (Jos >tai ( >, osa ertoimista o ollia Toisaalta A: -alioiste osaouoe määrä o Siis (8 r r r 4 Biomiaava (4 o puhtaasti algebrallie relaatio Se o site voimassa myös, u x a y ovat omplesiluua Ku aavaa valitaa sopivia omplesiluua, saadaa yllättäviä reaalisia yhteysiä Ku äytetää hyväsi relaatiota i, saadaa heti ( i Toisaalta De Moivre aava äyttöä ataa ( i ( i i 4 (cos x i si x cos(xi si(x ( ( cos π 4 i si π ( cos π 4 4 ( 3 π i si 4 Site 4 3 5 cos π 4, si π 4

6 5 Biomiaavalle o palo äyttöä matemaattisessa aalyysissä O esimerisi yleisesti tuettu tosiasia, ettäosa > a o iiteä positiivie luu, ii espoettifutio a aia päihittää potessifutio,u asvaa tarpeesi suuresi Mutta misi? Asetetaa a b, b>, a valitaa > or >, a verrataa a :ää vai yhtee ( b : biomiehitelmä termii: a (b > b ( ( ( b b >b >!! Ku valitaa suuremmasi ui!, saadaa a > Kosa b a > vaio, pätee a lim 6 Mitä tapahtuisi, os espoetti biomiaavassa (4 ei olisi positiivie ooaisluu? Koeillaa luua Jos olisi pitäisi olla ( x A Bx Cx Dx 3 Ex 4, x (A Bx Cx Dx 3 Ex 4 A ABx (AC B x (AD BCx 3 (AE BD C x 4 Varma tapa saada edellie yhtälö toteutumaa, o valita ertoimet ii, että molemmilla puolilla x : erroi o sama Valitaa A Silloi o oltava B,AC B C 4 eli C,AD BC D 8 6 eli D 6,AE BD C E 6 64 eli E 5 8 e 7 Mite mahtaisivat alaa samalla periaatteella muodostetut summaehitelmät futioille ( x 3 a ( x? 8 Itse asiassa (4 pätee muodollisesti mille tahasa espoetille a: ( x a ax a(a x! a(a (a x 3 3!

Mutta yt o huolehdittava siitä, että vasemma puole lauseee määritelmä o uossa a että oiea puole mahdollisesti äärettömä mota yhteelasettavaa sisältävä summa o ymmärretty oiei Itse asiassa äy ii, että aava pätee aia, u x < Tulos voidaa todistaa matemaattise aalyysi meetelmi, mutta ohitetaa yt O uitei hausa tietää, että u Isaac Newto poisteli ohti differetiaali- a itegraalilasetaa, hä suoritti moia edelliste umeroide laselmie altaisia oeilua Newtoille biomiaava oli eemmii differetiaalilasea perusta ui se seuraus 7 B Vielä muutamaerroi 9 Osoita, että osp o aluluu a <<p, ii p o aollie p:llä Johda aava (8 äyttämällä umero polulasetameetelmää Lase ( Lase 3 ( ( 3 3 Lase 3 ( 4 Lase ( ( 5 Oloo S(, Pascali olmio :e rivi oa olmae alio summa, alettua :esta luvusta (,, 3 Johda S(, : lausee 6 Fiboacci luuoo (F määrittelevät yhtälöt F F af F F, u Osoita, että F 7 Lase 3 5 8 Miltä äyttäisi biomiaava vastie lauseee (x y z tapausessa?

8 C Tähdet ertovat Kaava ( perusteella riittää todistaaaavoistaesimmäie oieasi Käytetää idutiota : suhtee Kaava o tosi, u Idutioasel: os aava o tosi arvolla, ii 4 3 3 ( 3 3 ( 3 ( 3 ( 3 3 Tästa rataistaa 5 a 3 3 3 3 6 3 4 ( 6 (3 3 4 3 ( (63 9 5 5 4 3 3 3 Numero 3 muaiset lasut ovat hiua työläitäaeotehtävä huolellisesti 6 Numeroide 3 a 5 tulosia hyödytämällä saadaa x p dx p, u p,, 3, 4 Atamalla,ähdää, että -meri o tosiasiassa yhtäläisyysmeri 9 ( x dx a / ( x x

Derivoidaa ahdesti: ( x ( ( x x ( x Sioitetaa x a otetaa huomioo (5 Sieveyse älee saadaa ysytysi summasi ( Origosta pisteesee, o aiiaa umerossa määritelly altaista polua Polua origosta pisteesee (, o appaletta a polua pisteestä(, ( pisteesee (, oyhtä mota ui origosta pisteesee (, eli ( appaletta Polua origosta pisteesee (, pistee (, autta o siis appaletta Joaie polu origosta pisteesee (, uleetäsmällee yhde pistee (, autta Tästä seuraaväite 7 Jos olisi ( x 3 3 x x A Bx Cx Dx 3, ii pitäisi olla (ABxCx Dx 3 3 A 3 3A Bx3(AB A Cx (3A D3B CB 3 x 3 x x Vertaamalla x: potessie ertoimia saadaa rataistua A,B 3, C 9, D 4 7 e Jälimmäise ehitelmä muodostamisee voisi äyttää geometrise sara summa lauseetta: ( x ( x x x 3 x 3x 4x 3 9 Aluluu p ei ole luvu!eiä luvu (p! teiä Sitä ei siis voi supistaa osamäärästä p!!(p! Kaava vase puoli o umero muaiste origosta pisteesee (, ohtavie polue määrä Joaie tällaie polu ulee ( oi pisteistä ( r, r, r autta Polua origosta pisteesee ( r, r o appaletta Pisteestä r ( r, r pisteesee (, ohtavissa poluissa o ( (( r r aselta a iistä r o otettava ylöspäi Tällaisia polua o siis appaletta r Väite seuraa 9

( ( Jos, summa arvo o Jos 3, havaitaa, että lausee o polyomi ( x ( x toie derivaatta, u x Summa o siis 3 Summa o sama ui 4 ( x y Ku sioitetaa x y, saadaa Mutta ( ( x dx (x y ( ( 3 ( ( x y (Tämä ieltämättä epähavaiollie asia perustuu uitei suoraa osittelulaii: a b a b a b a b a 3 b 3 a b a b a 3 b 3 a 4 b 4 a b a 3 b 3 a 4 b 4 a 5 b 5 a b a (b b a (b b b a b 5 Tässä o muava aatella laaeusta,u < tai > a tulita S(, p lasetusi aiie tällaiste ertoimie parissa Silloi ähdää, että S(, S(, 3 S(,, S(, S(, S(, a S(, 3 S(, S(, 3 Lisäsi biomiertoimie summaomiaisuude (umero 7 perusteella S(, S(, S(, 3 Kosa S(, S(, a S(, 3, o S(,, S(, as(, 3, S(3,, S(3, 3, S(3, 3 3, S(4, 5, S(4, 5, S(4, 3 6, S(5,, S(5,, S(5, 3, S(6,, S(6,, S(6, 3 a S(7, 43, S(7, 43, S(7, 3 4 e Idutiolla voidaa todistaa, että luvuista S(,, S(,, S(, 3 aia asi o samaa a ysi eroaa muista yhdellä ysiöllä; alaspäi, u o parito a ylöspäi, u o parillie; asetelma toistuu uude asoissa

6 Tehtävässä esiityvä summa, oloo se S, saa arvo, u a Biomiertoimie yhteelasuaava perusteella 3 3 S S 3 3 S 3, ysytty summa o aiie biomiertoi- p 7 Kosa ( p p mie p, p summa, eli 8 Ku (x y z errotaa aui, saadaa termeä, ota ovat muotoa x y z ( Aatellaa tulo :ää teiää Joaie :sta äide osaouosta tuotaa potessi x lopuista :sta teiästä oaie : valita tuottaa teiä y Lopuista o otettava z Termi x y z saadaa ertolasussa aiiaa!!(! (!!(!!!!(! ertaa Luua!!!!,, utsutaa multiomiertoimisi Niitä meritää osus (,,,