Биномна формула и биномни коефициенти

$n$ факториел

Ако $n=1,2,3,...$ факториел $n$ или $n$ факториел се определя като
$n!=1\cdot2\cdot3\cdot\ldots\cdot n$
Също определяме и нула факториел като
$0!=1$

Биномна формула за всички положителни числа $n$

Ако $n=1,2,3,\ldots$ то
$(x+y)^n=x^n+nx^{n-1}y+\frac{n(n - 1)}{2!}x^{n-2}y^2$ $+\frac{n(n-1)(n-2)}{3!}x^{n-3}y^3+\ldots+y^n$
Това се нарича биномна формула. Може да бъде разширено и до по-големи стойности на $n$ и тогава редицата е безкрайна.

Биномни Коефициенти

Резултатът по-горе може да се запише и така
$(x+y)^n=x^n+\binom{n}{1}x^{n-1}y+\binom{n}{2}x^{n-2}y^2+$ $\binom{n}{3}x^{n-3}y^3+\ldots+\binom{n}{n}y^n$
където коефициентите, наречени биномни коефициенти, се определят чрез
$\binom{n}{k}=\frac{n(n-1)(n-2)...(n-k+1)}{k!}=$ $\frac{n!}{k!(n-k)!}=\binom{n}{n-k}$

Свойства на биномните коефициенти

$\binom{n}{k}+\binom{n}{k+1}=\binom{n+1}{k+1}$
Това води до триъгълника на Паскал

$\binom{n}{0}+\binom{n}{1}+\binom{n}{2}+...+\binom{n}{n}=2^n$

$\binom{n}{0}-\binom{n}{1}+\binom{n}{2}-...(-1)^n\binom{n}{n}=0$

$\binom{n}{n}+\binom{n+1}{n}+\binom{n+2}{n}+...$ $+\binom{n+m}{n}=\binom{n+m+1}{n+1}$

$\binom{n}{0}+\binom{n}{2}+\binom{n}{4}+...=2^{n-1}$

$\binom{n}{1}+\binom{n}{3}+\binom{n}{5}+...=2^{n-1}$

$\binom{n}{0}^2+\binom{n}{1}^2+\binom{n}{2}^2+...+\binom{n}{n}^2=\binom{2n}{n}$

$\binom{m}{0}\binom{n}{p}+\binom{m}{1}\binom{n}{p-1}+...$ $+\binom{m}{p}\binom{n}{0}=\binom{m+n}{p}$

$(1)\binom{n}{1}+(2)\binom{n}{2}+(3)\binom{n}{3}+...$ $+(n)\binom{n}{n}=n2^{n-1}$

$(1)\binom{n}{1}-(2)\binom{n}{2}+(3)\binom{n}{3}-...$ $(-1)^{n+1}(n)\binom{n}{n}=0$

Мултиномна Формула

$(x_1+x_2+...+x_p)^n=$ $\sum\frac{n!}{n_1!n_2!... n_p!}x_1^{n_1}x_2^{n_2}... x_p^{n_p}$ където сумата, определена от $\sum$, включва всички неотрицателни числа $n_1,n_2,\ldots,n_p$, за които $n_1+n_2+\ldots+n_p=n$.