這些看上去可能隻是一堆排列整齊的數字,實際上,它可是一個數學的寶藏。印度數學家稱它為"須彌山之梯"。在伊朗,它是"海亞姆三角"。而在中國,它被稱為"楊輝三角"。在大部分西方國家,它叫“帕斯卡三角”,得名于法國數學家, 布萊斯·帕斯卡。這似乎有點不太公平。因為帕斯卡的發現比其他人更晚,但帕斯卡也對此做出了許多貢獻。
那麼,是什麼讓世界各地的數學家們對它如此感興趣?簡單地說,它充滿了各種形式和秘密。首先,這是構造三角的形式。從 1 開始,并假設兩邊各有一個看不見的 0,把相鄰的數字加起來,你就會得到下一行。現在,重複這樣的操作,反複進行,你最終會得到這樣一個圖形。實際上,帕斯卡三角是無限大的。它每一行的數字都對應(x y)^n 二項式展開的系數,其中 n 是行的序号,從 0 開始算。當 n=2時,二項式展開你會得到x^2 2xy y^2。那些系數,就是每一項變量前的數字,和帕斯卡三角對應行的數字相同。n=3 也是一樣,展開得到這個。所以,這個三角能讓我們快速得到二項式的系數。
然而,奧秘遠遠不止這些。比如說,把每一行的數字加起來,你會得到連續的2的次方。或者在某一行,把每一個數字當成十進制的一部分。換句話說,第二行是(1x1) (2x10) (1x100),你會得到 121,也就是 11^2。那麼,同理到第六行,看看會發生什麼。總和是 1,771,561,也就是 11^6,其他也一樣。
除此之外,也有一些幾何的應用。看看那些對角線,開頭兩條并不是很有趣,因為全都是 1。接下來是正整數,也被稱為自然數。而下一條對角線的數字,則被稱為三角數。如果你用那些數量的點,可以把它們堆成等邊三角形。下一條對角線是四面體數。同理,你可以把那些球堆成四面體。
或者這樣︰把所有的奇數畫上陰影,當三角形還小,你還看不出什麼。不過如果你加上成千上萬行,你會得到一個分形,也就是謝爾賓斯基三角形。這個三角形不僅是一個數學的藝術品,它還很有用,尤其是在組合學中的概率計算中。
假設你想要五個小孩,你想要知道擁有三個女孩和兩個男孩這樣理想家庭的概率是多少。在二項展開式中,它對應的就是女孩加男孩的五次方。所以我們看第五行,第一個數字代表五個女孩的可能性,最後一個數字代表五個男孩的可能性。第三個數字就是我們要找的。這一行所有可能性的總和分之10,那就得到 10/32,或者31.25%。再者,如果你從十二個朋友中随機選出5人組成一個籃球隊,一共可能有多少種五人組合呢?從組合學上看,這個問題可以看成是從12中挑5,并可以用這個公式計算,或者你可以找到這個三角形的第十二行第六項,就是你要的答案。帕斯卡三角的諸多形式,是數學元素優美交織的證明。到現在,它仍然揭示着新秘密。例如,數學家最近又發現一個展開這種多項式的方法。接下來我們還可能發現什麼?這就看你了。
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