如果有人问你,三角形
图1
的下一行数是什么,你一定会毫不犹豫地说,下一行是 “1 4 6 4 1” ——这是 Pascal 三角,每个数都等于两肩的数之和。不过,最近 The College Mathematics Journal 上的一篇论文却给出了一个同样合理的正确答案: 1 4 5 4 1 。理由同样对称而美观:每个数都等于两肩的数之积加 1 ,除以头顶上(再上一行的对应位置上)的数。例如,第 2 个数 4 就等于 (1*3 + 1) / 1 ,而第 3 个数 5 则等于 (3*3 + 1) / 2 。我们不妨就紧跟 Pascal 的脚步,把它取名为 Rascal 三角吧。
有网友肯定会说了,你就瞎掰吧, Rascal 三角形的生成规则里有除法,这会让三角形里面充斥着大量的分数的。你错了,这才是 Rascal 三角形的神奇之处:尽管每个数都是由两数相除得来的,但它们保证都是整数!你能看出这是为什么吗?
图2
把脑袋转过 45 度,斜着看这个三角形,于是就有了下面这个方阵:
图3
原来 Rascal 三角形的规律竟是这样简单:变换成上图的方阵后,第 m 行第 n 列的数就是 mn + 1 (行数列数从 0 算起)。利用数学归纳法,我们可以轻易证实这一点。按照 Rascal 三角的生成法则,第 m + 1 行第 n + 1 列就应该等于 m(n + 1) + 1 与 (m + 1)n + 1 的乘积加 1 ,再除以 mn + 1 。而
[m(n + 1) + 1] [(m + 1)n + 1] + 1
= [(mn + 1) + m] [(mn + 1) + n] + 1
= (mn + 1)(mn + 1) + m(mn + 1) + (mn + 1)n + mn + 1
= (mn + 1) [(mn + 1) + m + n + 1]
= (mn + 1) [(m + 1)(n + 1) + 1]
它除以 mn + 1 后,正好就等于 (m + 1)(n + 1) + 1了 。
来源:http://www.cut-the-knot.org/arithmetic/algebra/RascalTriangle.shtml
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