多项式系数和二项式系数一样,有几种组合解释。
让
b1,...,bk非负整数,让
n=b1+b2+⋯+bk.多项式的系数
(b1,b2,...,bkn)是:
(1)摆放方式的数量
n可互换的对象
k盒子,就是那个盒子
我有
b我对象在其中,for
1≤我≤k.
(2)选择方式的数量
b1可互换的对象
n对象,则要选择
b2从剩下的东西中,然后做出选择
b3.从剩下的东西来看,……,然后选择
bk−1从剩下的。
(3)一个单词的唯一排列数
n字母和
k不同的字母,这样
我th信发生
b我次了。
(4)产品
(b1n)(b2n−b1)(b3.n−b1−b2)⋯(bk−1bk−1+bk)(bkbk).
(5)商
b1!b2!⋯bk!n!.
(1)和(2)显然是等价的,并且(2)和(4)从二项式系数的定义来看是等价的。(4)和(5)用简单代数等价。有几种方法可以看出(3)与其他的是等价的。从组合的角度来看,请注意如(3)所示的单词的排列对应于将每个重复字母放入的位置的选择;离开这些地方
1,...,n,选择
b1放第一个字母的位置,那么
b2其余的都是
n−b1把第二个字母放进去,等等。所以(3)等价于(2)
(人们也可以直接计数排列,通过取
n!排列和除以造成重复的因子:除以的因子
b1!为了解释排列所有首字母不改变排列的事实,除以
b2!对第二个字母做同样的操作,以此类推,得到(5)的公式。
ABRACADABRA这个词有多少种独特的排列方式?
解决方案:利用定义(3),这是多项系数
(5,2,1,1,211)=83.,160.
对于一个固定的
n而且
k所有多项系数的和是多少
(b1,b2,...,bkn)?
根据定义(1),这是放置方式的数量
n对象进
k方框(每个特定的多项系数给出了每个方框中有多少对象的不同细分)。每个对象都有
k选择它的目的地,所以总数是
k⋅k⋅k⋯⋅k=kn.
方法提供了一个不同的解决方案多项式定理;详见维基百科。