單奕陽
我對組合數(shù)這類問題“情有獨鐘”,不僅因為它有著豐富的現(xiàn)實意義,而且其解法常常會呈現(xiàn)多樣化的特征,能使我的數(shù)學思維更加靈活.前些天我就遇到了如下的這道證明題:
以前遇到的有關組合數(shù)的證明問題,一般都是每項的系數(shù)為1,這道題中待證等式左邊的每一項的系數(shù)是呈自然數(shù)列搭配,怎樣能“變”個系數(shù)出來呢?求導!
解法一先求導,再賦值,將n項的組合數(shù)問題與二項式定理連用,再利用賦值法求得結果.
將“求導”與組合數(shù)、二項式定理相結合,我以前也從未想過還可以這樣操作;“變”出系數(shù),完全出于靈光一閃,這也許就是數(shù)學中的厚積薄發(fā)吧.回頭想想,其實求導不太容易想到.
方法二倒序錯位法.將數(shù)列中常用的“倒序相加”與“錯位相減”相融合,再嫁接到組合數(shù)問題的求解中來.
另外,我還利用我的“小資料庫”中的一個結論,找到了一個簡潔巧妙的辦法:
當然,對于我們理科生來說,遇到有關正整數(shù)的證明問題,還得經(jīng)常記得數(shù)學歸納法這位“仁兄”的威力:
方法四數(shù)學歸納法.
所以n=k+l時,結論成立.
綜合①②可知:結論成立,
除了對多樣方法的靈活運用外,一些常見的組合數(shù)公式也是解題的關鍵.
當遇到不易處理的結構時,可以設法構造出以上的常見結構,以便利用相關公式對條件式進行化簡,從而使問題更加簡化.解決組合數(shù)問題時,還要注意聯(lián)想,比如在二項式定理、數(shù)列等中的常用方法可以進行借鑒.當然,利用組合數(shù)的原始定義——階乘表示式對結構進行變形,得到所需也是不可忽略的重要手段.