奇妙的“杨辉三角”

来源 :中学生数理化·八年级数学人教版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:li5815736
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  如图1.这是一个非凡的图形.它刊载于七百多年前南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法》一书中,人们称之为“杨辉三角”.杨辉还在书中说,这个图出自贾宪的《释锁》算书.但可惜的是,贾宪的书失传了,在西方的数学史著作中,把这个图形称为“帕斯卡三角”,西方人认为这个图形是法国数学家帕斯卡(1623-1662)于1645年首创的,其实,在杨辉之后,中国元代数学家朱世杰在其《四元玉鉴》(1303年)一书中还曾用过这个图形.中亚细亚的阿尔·卡希于1427年、德国数学家阿卜亚鲁斯于1527年也使用过这个图形.但他们都比杨辉或贾宪要晚很长时间了.
  一、“杨辉三角”的性质
  这个图形有什么用处呢?“杨辉三角”的原名叫“开方作法本源图”,是用来开方的,其原理至今仍然适用.我们知道,
  所以,这个图表示的是(a b)n当n=l,2,3,4,5,…时展开式的系数.
  下面,我们对“杨辉三角”的性质初步归纳一下.
  (1)对称性:
  每行中与首末两项等距的两个数相等;
  (2)递归性:
  1以外的任一个数都等于它肩上的两个数之和;
  (3)和幂性:
  第n l (n=0,1,2,3,…)行的各数之和等于2n.
  借助于这些简单性质,可以解答与(a b)n有关的问题.
  例1 (a b)20的展开式中第三项的系数为(
  ).
  A.2017
  B.2 016
  C.191
  D.190
  解析:先探索规律.(a b)3,的第三项的系数为3=1 2,(a b)4的第三项的系数为6=1 2 3,(a 6)5的第三项的系数为10=1 2 3 4……不难发现,(a b)20的第三项的系数应为l 2 3 … 19=(1 9)×19/2 =190.故选D.
  二、“杨辉三解”的应用
  不少数学家对各个正整数在“杨辉三角”这个无限大的数阵中出现的次数抱有很大的兴趣.人们发现,l出现了无数多次;2仅出现了1次;3,4,5这三个数都出现了2次;6出现了3次……还有一些较大的数,它们出现的次数更多.例如,120出现了6次,而3003出现了8次(先后出现在第15,16,79,3 004行).人们自然会问,是否有大于l的正整數,在“杨辉三角”中出现的次数超过8呢?遗憾的是,到目前为止数学家们还没有找到这样的正整数.1971年,英国数学家大卫·辛马斯特猜测,那些大于1的正整数在“杨辉三角”中出现的次数会有一个上限.这就是所谓的“辛马斯特猜想”.
  例2 已知图2中每个小方格都是正方形.求从A到B的最短路径
  解析:我们从简单的情形人手,对图形中左上角的2x2网格进行分析后可知,每个结点的最短路径数如图3所示.把这个数阵旋转一下,我们会惊讶地想起“杨辉三角”.因为其中每一个数字是它“肩上”的两个数字之和.
  于是,对这类问题可从“杨辉三角”的角度给出一个一般性的解法.将正方形网格的相邻两边与“杨辉三角”的两个都是l的斜行分别叠合,作平行四边形,则平行四边形另一个顶点所对应的值就是所要求的最短路径数.易知从A到B的最短路径有35种(如图4).
  数学可以把看起来复杂的事物变得简明,也可以把看似毫不相关的两个事物巧妙地联系在一起.随着学习的深入,我们将会领略“杨辉三角”的更多的有趣性质.
其他文献
1973年诺贝尔化学奖授予了德国化学家恩斯特·奥托·菲舍尔和英国化学家杰弗里·威尔金森,以表彰他们在有机金属化合物方面的重要研究成果。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
正方形的對称性在解题中很有用处.利用正方形的这个性质,解题过程简捷,解题方法巧妙,解题思路清晰.请看如下几例。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
铅是金属元素,其单质是一种较软的暗灰色金属。铅的用途广泛,而且使用历史悠久。例如,公元前2世纪,繁荣的希腊由于不明的原因使统治集团成员体弱力衰,被强盛的罗马帝国征服,于公元前146年并入罗马版图。随着希腊先进酿酒及烹饪技术的引人,一种新奇的金属制品也成为罗马贵族阶层的日用珍贵器具。它制作的器具光亮闪烁,不像铜器那样产生令人讨厌的绿锈。贵族们爱喝的葡萄汁中若加上这种金属粉可以除掉酸味,还可使酒醇香而
“电功率”的知识涉及八年级所学的所有电学相关知识,综合性较强,能体现电学知识在现实生活中的意义,因此,各地中考中有关电学的综合性试题大都落脚到对电功率的考查上,“电功率”这一节的内容容量大,考点多,需要同学们认真理解和掌握。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览
纸是我们生活的必需品,在生活中处处可见,课本,作业本,报纸,杂志等,很多很多,可是,很多人却浪费纸张,乱丢纸张的行为随处可见。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
我们都知道,声音是由物体的振动产生的,演奏“水瓶琴”时,究竟是谁在振动发声呢?是瓶子?瓶内的水?瓶内的空气柱?还是瓶子、水、空气柱一起振动? 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文
星期天,小虎在家看电视,看着看着,小虎突然列一个问题产生了兴趣:舞台上的灯光为什么会慢慢地变暗让背景一片黑暗,同时又会有一两盏灯慢慢变亮?小虎知道,暗下去的是背景灯,亮起来集中照射到舞台上正在表演的演员身上的灯是追光灯,追光灯是为了让演员的表演显得突出。如图1所示,他不明白的是,这些灯怎么可以随心所欲地变亮或者变暗?
2013年11月21日下午,网络上出现了国产隐身无人作战攻击机的首飞照片,据悉,这款国产“利剑”无人作战攻击机由中航工业沈阳飞机设计研究所设计,中航工业洪都公司制造。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装
生活中的功有“贡献”“成效”“功劳”等丰富的意思,力学中的功吸收了“贡献”的意思,但它有着更为特殊的含义.如果某个力对物体的移动作出了贡献.取得了成效,就说这个力对物体做了功.力学里的“做功”不是生活里的“做工”“干活”,那么力学里的功是什么意思?怎样才算是做功呢?  功的概念  通常情况下,如果一个力作用在物体上,物体又在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力做了功.做功包括两个必要因素:一是
1952年12月5日,整个伦敦城笼罩在浓浓的烟雾之中,没有风,那时的英国主要靠燃烧煤炭取暖,伦敦城空气中的污染物包括煤灰、焦油、二氧化硫等越积越多,可怕的烟雾一直持续到9日,方才被风吹散,这就是臭名昭著的伦敦烟雾事件,仅仅四天的烟雾,却带来了可怕的灾难,这四天,伦敦的非自然死亡人数高达4 000人。后来又有约8 000人在那个冬天因为这场烟雾死去,化石燃料,尤其是燃烧煤炭产生的严重污染,其威力之大