第 202 章 二項式定理之實例深究
數日已過,戴浩文於講堂之上,再論二項式定理之妙處。其身著素袍,手持戒尺,目光炯炯,環視諸生。
言曰:“前番已授汝等二項式定理之要義,今當以實例詳析,以增汝等之領悟。”
遂於黑板書一題:“今有一商人,欲購貨物,其價依二項式(a + b)^n 而定,其中 a 為原價,b 為漲幅,n 為購貨之次數。若原價為十金,漲幅為三金,購貨三次,試求其總價幾何?”
諸生見此題,皆低頭沉思,奮筆疾算。
少頃,一生起身答曰:“先生,依二項式定理展開,可得總價為 a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3 ,代入數值,即為 10^3 + 3x10^2x3 + 3x10x3^2 + 3^3 = 1000 + 900 + 270 + 27 = 2197 金。”
戴浩文微微頷首,曰:“善。然此僅為其一例,再觀此題。”
又書一題:“某工匠製器,其成功率為(a + b)^n ,其中 a 為成功之概率,b 為失敗之概率,n 為製器之數。若成功概率為半,製器五次,求至少成功三次之概率。”
諸生聞此,交頭接耳,討論紛紛。
一聰慧之生言道:“先生,此當用二項式定理分別算出成功三次、四次、五次之概率,再相加可得。”
戴浩文笑曰:“然也。汝等速速計算。”
諸生遂埋頭苦算,良久,得數而出。
戴浩文曰:“善哉。今再看此例。”
複書一題:“一軍出征,其勝敗之數依二項式而定。若勝之概率為七成,出戰八次,求勝五次之概率及期望之勝數。”
諸生觀此題,難度更甚,然未有退縮之意,皆全力思索。
一學子率先算出:“先生,勝五次之概率為 c(8, 5)x0.7^5x0.3^3 ,期望之勝數為 8x0.7 = 5.6 。”
戴浩文撫須讚曰:“妙極!由此可見,二項式定理於此類問題之解決,功莫大焉。”
又道:“且看此題。古之農田,稻麥之收成因年而異,其豐收之率若以二項式表之。設初年均收為百石,豐年增率為二成,災年減率為一成,曆經十載,試算總收之數。”
眾學子絞盡腦汁,推演算式。
有一生答曰:“先生,依理展開計算,可得總收約為千五百石。”
戴浩文曰:“差強人意。當更細心思之。”
繼而再出一題:“昔有巧匠造樓,其進度依二項式行之。若初始每日建十丈,速增之率為半成,工期三十日,問終成之高幾何?”
諸生苦思冥想,終得答案。
戴浩文曰:“汝等可知,二項式定理於天文曆法、水利工程,亦多有用處。如測星辰之軌跡,算河水流速,皆可依此理推之。”
遂又舉例詳解,諸生如癡如醉,沉浸其中。
時近黃昏,課尚未盡。戴浩文曰:“今日所講,汝等課後當反複思索,多加練習。明日繼續。”
諸生皆行禮告退,心內滿是對二項式定理之新悟。
次日,戴浩文複至講堂,又出數例。
“有商隊行於途,其獲利之數若以二項式計。每程利為不定,設初利為五金,或增或減,經十程,求總利之可能範圍。”
學子們紛紛動筆,各抒己見。
一生言:“先生,當考慮各種增減之組合,算其極值可得範圍。”
戴浩文點頭稱是,繼續出題。
“某城人口增減,若以二項式度之。初有人口萬餘,年增或減之率既定,經五年,算其可能之人口數。”
諸生熱烈討論,互相比對答案。
戴浩文時而點撥,時而讚揚,課堂氣氛熱烈非凡。
“再觀此例。古之織造,布帛之產量若以二項式推之。機杼之數有限,工效有差,經月餘,求其總產量之概數。”
學子們漸入佳境,應答如流。
如此數日,戴浩文以種種實例,令學子們對二項式定理之運用愈發嫻熟。
或有一題:“園林之植木,其成長之況若依二項式。初苗之高已定,年增之高有別,曆數載,求其可成之材數。”
眾學子深思熟慮,答案各異,然皆有理有據。
戴浩文一一評點,使眾人皆有所獲。
又有:“工匠造器之精粗,以二項式測之。初質已定,工序增減其質,經數道,求其成品之優率。”
學子們爭論不休,各執一詞,最終在戴浩文的引導下,得出正解。
時光荏苒,學子們於二項式定理之實例探究中,功力日進。
一日,戴浩文集諸生於庭中,出一難題:“今有寶庫一座,藏珍若幹。開庫之匙密碼依二項式設之,已知其式之參數,試求開庫之法。”
眾學子圍坐,共同商討,曆經多時,終得解法。
戴浩文大笑曰:“汝等聰慧過人,已通此理。然學無止境,尚需砥礪前行。”
此後,學子們運用二項式定理,解決諸多難題,聲名遠播。
戴浩文之教誨,如明燈照亮學子前行之路,使其在數學之海洋中暢遊無阻。
數日已過,戴浩文於講堂之上,再論二項式定理之妙處。其身著素袍,手持戒尺,目光炯炯,環視諸生。
言曰:“前番已授汝等二項式定理之要義,今當以實例詳析,以增汝等之領悟。”
遂於黑板書一題:“今有一商人,欲購貨物,其價依二項式(a + b)^n 而定,其中 a 為原價,b 為漲幅,n 為購貨之次數。若原價為十金,漲幅為三金,購貨三次,試求其總價幾何?”
諸生見此題,皆低頭沉思,奮筆疾算。
少頃,一生起身答曰:“先生,依二項式定理展開,可得總價為 a^3 + 3a^2b + 3ab^2 + b^3 ,代入數值,即為 10^3 + 3x10^2x3 + 3x10x3^2 + 3^3 = 1000 + 900 + 270 + 27 = 2197 金。”
戴浩文微微頷首,曰:“善。然此僅為其一例,再觀此題。”
又書一題:“某工匠製器,其成功率為(a + b)^n ,其中 a 為成功之概率,b 為失敗之概率,n 為製器之數。若成功概率為半,製器五次,求至少成功三次之概率。”
諸生聞此,交頭接耳,討論紛紛。
一聰慧之生言道:“先生,此當用二項式定理分別算出成功三次、四次、五次之概率,再相加可得。”
戴浩文笑曰:“然也。汝等速速計算。”
諸生遂埋頭苦算,良久,得數而出。
戴浩文曰:“善哉。今再看此例。”
複書一題:“一軍出征,其勝敗之數依二項式而定。若勝之概率為七成,出戰八次,求勝五次之概率及期望之勝數。”
諸生觀此題,難度更甚,然未有退縮之意,皆全力思索。
一學子率先算出:“先生,勝五次之概率為 c(8, 5)x0.7^5x0.3^3 ,期望之勝數為 8x0.7 = 5.6 。”
戴浩文撫須讚曰:“妙極!由此可見,二項式定理於此類問題之解決,功莫大焉。”
又道:“且看此題。古之農田,稻麥之收成因年而異,其豐收之率若以二項式表之。設初年均收為百石,豐年增率為二成,災年減率為一成,曆經十載,試算總收之數。”
眾學子絞盡腦汁,推演算式。
有一生答曰:“先生,依理展開計算,可得總收約為千五百石。”
戴浩文曰:“差強人意。當更細心思之。”
繼而再出一題:“昔有巧匠造樓,其進度依二項式行之。若初始每日建十丈,速增之率為半成,工期三十日,問終成之高幾何?”
諸生苦思冥想,終得答案。
戴浩文曰:“汝等可知,二項式定理於天文曆法、水利工程,亦多有用處。如測星辰之軌跡,算河水流速,皆可依此理推之。”
遂又舉例詳解,諸生如癡如醉,沉浸其中。
時近黃昏,課尚未盡。戴浩文曰:“今日所講,汝等課後當反複思索,多加練習。明日繼續。”
諸生皆行禮告退,心內滿是對二項式定理之新悟。
次日,戴浩文複至講堂,又出數例。
“有商隊行於途,其獲利之數若以二項式計。每程利為不定,設初利為五金,或增或減,經十程,求總利之可能範圍。”
學子們紛紛動筆,各抒己見。
一生言:“先生,當考慮各種增減之組合,算其極值可得範圍。”
戴浩文點頭稱是,繼續出題。
“某城人口增減,若以二項式度之。初有人口萬餘,年增或減之率既定,經五年,算其可能之人口數。”
諸生熱烈討論,互相比對答案。
戴浩文時而點撥,時而讚揚,課堂氣氛熱烈非凡。
“再觀此例。古之織造,布帛之產量若以二項式推之。機杼之數有限,工效有差,經月餘,求其總產量之概數。”
學子們漸入佳境,應答如流。
如此數日,戴浩文以種種實例,令學子們對二項式定理之運用愈發嫻熟。
或有一題:“園林之植木,其成長之況若依二項式。初苗之高已定,年增之高有別,曆數載,求其可成之材數。”
眾學子深思熟慮,答案各異,然皆有理有據。
戴浩文一一評點,使眾人皆有所獲。
又有:“工匠造器之精粗,以二項式測之。初質已定,工序增減其質,經數道,求其成品之優率。”
學子們爭論不休,各執一詞,最終在戴浩文的引導下,得出正解。
時光荏苒,學子們於二項式定理之實例探究中,功力日進。
一日,戴浩文集諸生於庭中,出一難題:“今有寶庫一座,藏珍若幹。開庫之匙密碼依二項式設之,已知其式之參數,試求開庫之法。”
眾學子圍坐,共同商討,曆經多時,終得解法。
戴浩文大笑曰:“汝等聰慧過人,已通此理。然學無止境,尚需砥礪前行。”
此後,學子們運用二項式定理,解決諸多難題,聲名遠播。
戴浩文之教誨,如明燈照亮學子前行之路,使其在數學之海洋中暢遊無阻。