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cour_004.tex

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\paragraphe{Triangle de Pascal -- Formule du binôme de Newton}
 
On a les propriétés suivantes, que l'admettra~:
 
\assert Propriétés .
 
\item{$\bullet$} pour tout entier $n \in \nset^*$, \quad 
\mresultat{C_n^0 = 1}, \quad
\mresultat{C_n^n = 1}, \quad
\mresultat{C_n^1 = 1}.
 
\item{$\bullet$} pour tous entiers $n, p \in \nset^*$, avec $0 \leq p
\leq n$, \quad
\mresultat{C_n^{n-p} = C_n^p}
 
\item{$\bullet$} pour tous entiers $n, p \in \nset^*$, avec $1 \leq p
\leq n-1$, \quad
\mresultat{C_n^p = C_{n-1}^{p-1} + C_{n-1}^p}
 
\endassert
 
Graphiquement, le calcul des $C_n^p$ successifs donne ce que l'on
appelle {\sl le triangle de Pascal}~:
$$
\vcenter{\offinterlineskip\halign{
   % preamble
      \cc{#}& #\tv &&\cc{#}
   \cr
      \lower 8pt \hbox{$n$} \hskip 5pt \raise 10pt \hbox{$p$}
      \tvi depth 10pt &&
      0& 1& 2& 3& 4& 5& 6& 7& \dots
   \cr
   \noalign{\hrule}
      0&& 1& 
   \cr
      1&& 1& 1&
   \cr
      2&& 1& 2& 1&
   \cr
      3&& 1& 3& 3& 1&
   \cr
      4&& 1& 4& 6& 4& 1&
   \cr
      5&& 1& 5& 10& 10& 5& 1&
   \cr
      6&& 1& 6& 15& 20& 15& 6& 1&
   \cr
      7&& 1& 7& 21& 35& 35& 21& 7& 1&
   \cr
      $\vdots$&& 1& \vdots & \vdots & \vdots & \vdots & \vdots &
      \vdots & \vdots & 1&
   \cr
}}
$$
Ainsi $C_5^2 = 10$ par exemple.
 
On retrouve les $C_n^p$ dans d'autres branches des mathématiques; on a
ainsi, en algèbre, la formule dite du {\sl binôme de Newton}, qui sert
à développer une expression du type $(a+b)^n$ avec $n \in \nset$. Cette
formule dit que si $a$ et $b$ sont deux réels quelconques et $n$ un
entier quelconque, alors
$$
   \dresultat{(a+b)^n = \sum_{p=0}^n C_n^p a^p b^{n-p}}
$$
autrement dit~:
$$
   (a+b)^n = C_n^0 b^n + C_n^1 ab^{n-1} + C_n^2 a^2 b^{n-2} + \cdots +
   C_n^{n-1} a^{n-1} b + C^n_n a^n
$$
 
Appliqué à $n = 4$, la formule du binôme donne~:
$$
   (a+b)^4 = a^4 + 4 a^3 b + 6 a^2 b^2 + 4 a b^3 +  b^4.
$$