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数学之美(二十三)——奇妙的“杨辉三角”
文章来源: 作者: 发布时间:2023-06-25 21:02 点击数:

“杨辉三角”

古往今来,数学美一直是一个值得探讨的话题。数学的简洁性、抽象性、和谐性、奇异性等诸方面均展现着自身的美,数学也正是在不断追求完美的过程中孕育、创造并发展的。

杨辉三角,又叫做贾宪三角形,帕斯卡三角形。它在中国最早由贾宪在《释锁算术》中提出,后来南宋数学家杨辉在所著的《详解九章算法》中进行了详细说明。

在古老的杨辉三角中存在着很多奥秘:

1.杨辉三角具有对称性(对称美)。

2.杨辉三角的规律是:三角形的两条斜边上都是数字1,而其余的数都等于它肩上的两个数字相加。比如,第三行中间的数之所以是3,就因为与它相连的第二行两个数是12112,依此类推。

3.杨辉三角中还隐藏着许多奥秘:

1)求前n个自然数的和,无需使用公式,答案就在第n个自然数的右下方。比如,前4个自然数的和,就在第4个自然数4的左下方,是10。前5个自然数的和,就在第5个自然数5的左下方,是15。依此类推。

2)三角形数就是可以用点成三角形的数。最顶端1个点,下一排2个点,再下一排3个点,再下一排4个点,5个点,6个点……所以,三角形数依次是11231236123410……13610

“杨辉三角”的美

数学领域的杨辉三角秀美奇巧,其中的数学美与文学中的宝塔诗之奇异美相映成趣,展现了诗文之美。

1.杨辉三角的诗文美

宝塔诗起源于唐诗,原称为“一七体诗”。我们选一首来看看:

2.杨辉三角形的图形美

把这些倒立正三角形从杨辉三角中挖去,这体现了杨辉三角的“形”的结构特点,也体现了数学的简洁美和抽象美。

杨辉三角的“形”的结构特点,决定于杨辉三角“数”的构成,是杨辉三角的本质的反映,杨辉三角“数”与“形”的结合如此完美令人叹为观止。杨辉三角是对数学规律的高度概括和抽象,所以说数学即是蕴含“真”科学, 又是蕴含科学,可谓是真美


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