二项式系数具有以下性质:
对称性
二项式系数具有对称性,即 $C(n, k) = C(n, n-k)$。这意味着从 $n$ 个元素中选择 $k$ 个元素的方法数等于从 $n$ 个元素中选择 $n-k$ 个元素的方法数。
增减性与最大值
当 $n$ 是偶数时,中间一项的二项式系数最大。
当 $n$ 是奇数时,中间两项的二项式系数相等且最大。
组合性质
二项式系数 $C(n, k)$ 可以用组合公式表示为 $\frac{n!}{k!(n-k)!}$。
边界条件
当 $k=0$ 或 $k=n$ 时,二项式系数 $C(n, k)=1$。
递推公式
二项式系数 $C(n, k)=C(n-1, k-1)+C(n-1, k)$,每个二项式系数可以通过上一个二项式系数递推计算得到。
和的性质
二项展开式中,所有二项式系数和等于 $2^n$,即 $\sum_{k=0}^{n} C(n, k) = 2^n$。
奇数项二项式系数和等于偶数项二项式系数和,即 $\sum_{k=0}^{n} (-1)^k C(n, k) = 0$(当 $n$ 为奇数时)或 $\sum_{k=0}^{n} (-1)^k C(n, k) = 2^{n-1}$(当 $n$ 为偶数时)。
这些性质在组合数学、概率论和统计学中有广泛的应用,特别是在二项式定理和概率质量函数的推导中。