蘇嘉煒
也許,很多人都曾經(jīng)幻想過(guò)自己在《哈利·波特》的魔法世界里,成為一名出色的巫師,能操縱厲害的法器,擊退來(lái)犯的勁敵。但你可曾想過(guò),在數(shù)學(xué)世界里,也存在著許多令人稱奇的“神兵利器”,本期魔術(shù)師所使用的“楊輝三角”便是其中之一。讓我們屏住呼吸,一同來(lái)見(jiàn)證魔術(shù)師如何借助它,來(lái)呈現(xiàn)“一秒速算”的奇跡。
魔術(shù)道具:紙和筆
魔術(shù)步驟:
魔術(shù)師向觀眾展示出了一張紙板,上面有一個(gè)由許多數(shù)組成的三角形。魔術(shù)師請(qǐng)觀眾圈出一個(gè)小三角形,并且三角形頂點(diǎn)上的數(shù)必須為1。此時(shí),只見(jiàn)觀眾圈出了如圖所示的小三角形中的一條斜邊。斜邊上的數(shù)為“1,3,6,10,15,21”。
魔術(shù)師宣布演出即將進(jìn)入激動(dòng)人心的環(huán)節(jié)。他向觀眾表示,只需要一秒鐘,他就可以算出斜邊上的數(shù)字之和為多少。緊接著,魔術(shù)師就微微一笑說(shuō)出了答案:“56?!?/p>
魔術(shù)師請(qǐng)臺(tái)下觀眾動(dòng)筆,驗(yàn)證一下自己所說(shuō)的計(jì)算結(jié)果是否正確。在數(shù)十秒的計(jì)算過(guò)后,觀眾們發(fā)現(xiàn)自己算出的答案與魔術(shù)師速算得到的結(jié)果相同。臺(tái)下瞬間開(kāi)始沸騰,片刻后掌聲雷動(dòng)。
為了讓觀眾再度一睹這個(gè)魔術(shù)的魅力,魔術(shù)師拿出另一張紙板,并在上面畫(huà)了一個(gè)更大的三角形。這個(gè)三角形與上一個(gè)三角形對(duì)比,行數(shù)由8行增至9行。之后,魔術(shù)師請(qǐng)觀眾重新圈出一條斜邊。
在觀眾向魔術(shù)師展示了所圈出的斜邊上的數(shù)“1,2,3,4,5,6,7,8”后,魔術(shù)師僅花一秒,便不負(fù)眾望地得出了結(jié)果“36”。至此,魔術(shù)師的精彩表演贏得了觀眾們的陣陣驚呼。
揭秘時(shí)刻
相信此時(shí)的你在驚嘆魔術(shù)表演的神奇之余,也對(duì)其背后的原理無(wú)比好奇吧?讓我們一同來(lái)探個(gè)究竟吧!
以1為端點(diǎn)作一個(gè)三角形,假設(shè)左側(cè)斜邊另一個(gè)端點(diǎn)上的數(shù)為大三角形的第i行的第j個(gè)數(shù),那么左側(cè)斜邊上所有的數(shù)之和,就等于大三角形的第i+1行的第j+1個(gè)數(shù),或者第i行的第j個(gè)數(shù)與第i行的第j+1個(gè)數(shù)的和。而對(duì)于右側(cè)斜邊來(lái)說(shuō),斜邊上所有的數(shù)之和為大三角形的第i+1行的第j-1個(gè)數(shù),或者第i行的第j個(gè)數(shù)與第i行的第j-1個(gè)數(shù)之和。
舉個(gè)例子,如圖所示的斜邊上的一個(gè)端點(diǎn)為“6”,它是第7行的第2個(gè)數(shù),那么這條斜邊上的數(shù)之和,就是第(7+1)行第(2+1)個(gè)數(shù),也就是“21”。