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第k列的各项是,,,…
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现在,我们把任意列的前几个数字(可多可少)相加,看看它们的和有什么特点。例如,如果我们把第2列的前5个数字相加,如下图所示:
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帕斯卡直角三角形表现出形似“曲棍球球棒”的规律
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即1 + 3 + 6 + 10 + 15 = 35,得数正好是15的右下方的那个数字。换句话说:
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这是“曲棍球球棒恒等式”的一个实例。这个规律之所以被称作曲棍球球棒恒等式,是因为在帕斯卡直角三角形中,它表现为一个数字从一长列数字的末端伸出的形状,与曲棍球球棒十分相似。为了理解这个规律的成因,我们假设有一支由7人组成的曲棍球球队,每名球员的球衣上都有一个不同的号码,分别是1、2、3、4、5、6、7。我需要挑选其中3名球员去上一堂训练课,一共有多少种选择方案呢?由于次序不重要,因此共有个方案。接下来,我们分几种情况来讨论这个问题。7号球员被选中的方案有多少种?在等效的前提下,这个问题可以变成:7是被选中的3个号码中最大的选择方案有多少种?由于7已经包含在内,另两名球员的选择方案有种。接下来,6是最大号码的选择方案有多少种?在这种情况下,6号是必选的,7号则不能选,因此剩下的2名球员有种选择方案。同理,5号、4号和3号为最大号码的选择方案分别有、、种。由于最大号码只能是3、4、5、6或7,因此我们已经考虑了所有可能的情况,也就是说,选择3名球员的方案共有++ … +种,与上述等式的左边正好一样。因此,这个证明结果的一般表达式为:
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我们利用这个公式,来解决每个圣诞节都可能需要考虑的一个重要问题。歌曲《圣诞12天》中唱道,深深爱着你的人在第1天会送给你1份礼物(1只鹧鸪鸟),在第2天送给你3份礼物(1只鹧鸪鸟和2只斑鸠),在第3天送给你6份礼物(1只鹧鸪鸟、2只斑鸠和3只法国母鸡)……现在的问题是:12天后,你一共收到了多少份礼物?
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12天后,爱你的人一共送给你多少份圣诞礼物?
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在圣诞假期的第n天,你收到的礼物总数是:
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(利用三角形数的公式和k= 1时的曲棍球球棒恒等式可以得出上述结果。)因此,第1天你会收到= 1份礼物,第2天你会收到= 3份礼物,到了第12天,你会收到份礼物。利用曲棍球球棒恒等式,你收到的礼物总数是:
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