数学之美:神奇的杨辉三角形,比西方早近600年,致敬古代数学家

liftword3个月前 (02-13)技术文章16

小朋友们好,大朋友们好!

我是猫妹,一名爱上Python编程的小学生。

和猫妹学Python,一起趣味学编程。

今日主题

什么是杨辉三角形?

杨辉三角形有什么规律?

中国古代数学家杨辉。

西方科学家帕斯卡。

杨辉三角形的应用。

如何计算第n层杨辉三角。

Python代码实现。

什么是杨辉三角形

上图就是杨辉三角形,它有如下规律:

  1. 左边的边和右边的边都是1。
  2. 非边上的数字等于其肩膀上两个数字的和。

杨辉三角形有什么规律

数学理论统计,行计算从1开始。

第n行规律

第1行,11的0次方。

第2行,11的1次方。

...

第n行,11的n-1次方。

第n次和规律

第1行和,2的0次方。

第2行的和,2的1次方。

...

第n行的和,2的n-1次方。

列的和

列的和等于拐角处的数字

隐藏了一个斐波那契数列

在一个比较斜的行上,存在一个斐波那契数列。

中国古代数学家杨辉

中国南宋1261年,中国数学家杨辉在《详解九章算法》中提出了杨辉三角的概念。

该书中称,早在中国北宋1023年~1050年间,中国数学家贾宪在其著作《释锁算术》已经用过了杨辉三角,但贾宪著作失传了。

杨辉三角也称为贾宪三角形。

21世纪以来国外也逐渐承认这项成果属于中国,所以有些书上称这是“中国三角形”(Chinese triangle)。

历史上曾经独立绘制过这种图表的数学家有:

  • 贾宪 中国北宋 11世纪 《释锁算术》
  • 杨辉 中国南宋1261《详解九章算法》记载之功
  • 朱世杰 中国元代 1299《四元玉鉴》级数求和公式
  • 阿尔·卡西 阿拉伯 1427《算术的钥匙》
  • 阿皮亚纳斯 德国 1527
  • 米歇尔.斯蒂费尔 德国 1544《综合算术》二项式展开式系数
  • 薛贝尔 法国 1545
  • B·帕斯卡 法国 1654《论算术三角形》


西方科学家帕斯卡

布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal,1623年6月19日~1662年8月19日),出生于多姆山省奥弗涅地区的克莱蒙费朗,是法国数学家、物理学家、哲学家、散文家。

他的论文手稿对莱布尼茨(Gottfried Leibniz)建立微积分学有很大启发。

在研究二项式系数性质时,写成《算术三角形》向巴黎科学院提交,后收入他的全集,并于1665年发表。

其中给出的二项式系数展开后人称为“帕斯卡三角形”,实际它已在约1100年由中国的贾宪所知。

在与费马(Pierre Fermat)的通信中讨论赌金分配问题,对早期概率论的发展颇有影响。

他还制作了水银气压计(1646),写了液体平衡、空气的重量和密度等方向的论文(1651-1654)。

自1655年隐居修道院,写下《思想录》(1658)等经典著作。

杨辉三角形的应用

二项式系数

手算开方

这里选取一个手算开平方的例子:

概率论

如何计算第n层杨辉三角

杨辉三角规律明显,有很多方法可以计算第n层数字。

代码编程,从0开始。

我们可以通过队列来实现,根据之前学过的,Python中的deque。

比如:

0层:1

1层:1,1

2层:1,2,1

假设从队列2层推到3层,队列q=1,2,1,2层变换为3层队顺序如下:

左边1出队,加队首2等于3,存入队尾,得到2,1,3

左边2出队,加队首1等于3,存入队尾,得到1,3,3

右边填补1,得到1,3,3,1

代码实现

好了,我们今天就学到这里吧!

如果遇到什么问题,咱们多多交流,共同解决。

我是猫妹,咱们下次见!

相关文章

万字长文,全面解读小孩学编程?_小孩子学编程到底是干嘛的

呼声有时我们也会看到很多报道。例如2012年,日本在中小学中普及编程教育科目。2014年,英国教育大纲规定计算机编程是5-16岁儿童必修课程。2015年,美国政府投资40亿美元开展少儿编程教育,呼吁全...

早财经丨国际油价暴跌4%;三大运营商因骚扰电话被约谈;ofo法定代表人被限制出境

1丨中办国办:不得从中西部、东北地区片面高薪挖人才。中共中央办公厅、国务院办公厅近日发文指出,支持中西部地区稳定人才队伍,发达地区不得片面通过高薪酬高待遇竞价抢挖人才,特别是从中西部地区、东北地区挖人...