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用符号表示的帕斯卡三角形
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我们在本书第1章学过,把数字排列成三角形就会表现出一些有趣的规律。本章讨论的数字排列成三角形时,也会形成非常美丽的规律。这个三角形被称为帕斯卡三角形,如上图所示。利用公式,我们可以把上图中的符号变成数字,如下图所示,然后寻找其中的规律。本章将对大多数规律做出解释,但你在第一遍阅读时尽可以略过不读,只要了解它有哪些规律即可。
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用数字表示的帕斯卡三角形
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在用符号表示的帕斯卡三角形中,第0行只有一项,即= 1。(记住,0! = 1。)在用数字表示的帕斯卡三角形中,由于所有行的第一项和最后一项都是1,因此:
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请认真观察第5行:
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第5行:1 5 10 10 5 1
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注意,第二项是5。一般而言,第n行的第2项是n。这是有道理的,因为这个数字表示从n个对象中选取1个的方案数量,它的值等于n。还请注意,这个三角形的每一行都对称:从左至右看与从右至左看是一样的。例如,第5行中有:
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这个规律的一般表达式为:
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延伸阅读
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有两个方法可以证明这种对称关系。根据公式,我们可以进行代数证明:
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但是,无须借助公式,我们也能理解其中的道理。例如,为什么=呢?数字表示(从10种口味的冰激凌中)选择3种口味的冰激凌放到一个杯子里,这同时意味着有7种口味的冰激凌不会被放到杯子里,两者是一回事。
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你也许还看出了另外一个规律:各行中的所有数字,除去开头和结尾的那些1以外,都是其正上方的两个数字之和。我们把这个令人惊讶不已的关系称作“帕斯卡恒等式”(Pascal’s identity)。例如,观察帕斯卡三角形的第9行和第10行:
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每个数字都是其正上方的两数之和
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