唐佳
同學(xué)們,我們知道,完全平方公式用字母表示就是(a+b)2=(a+b)(a-b)。早在我國(guó)的北宋時(shí)期,數(shù)學(xué)家賈憲就給出了(a+b)2、(a+b)3、(a+b)4展開(kāi)后的公式。他在撰寫的《黃帝九章算法細(xì)草》中,提出了一個(gè)著名的三角——賈憲三角(如圖1)。不過(guò)該書的原書遺失了,但其主要內(nèi)容被南宋數(shù)學(xué)家楊輝(約13世紀(jì)中)的著作所抄錄,使這部分內(nèi)容得以傳世。
賈憲三角實(shí)際上是一個(gè)算表,相當(dāng)于二項(xiàng)式定理系數(shù)表。在西方,這個(gè)三角被稱為帕斯卡三角。但帕斯卡三角比賈憲三角出現(xiàn)的時(shí)間晚500多年。
在賈憲三角中,完全平方公式展開(kāi)后的系數(shù),就對(duì)應(yīng)著第3行的數(shù)字。根據(jù)第5行的數(shù)字,我們可以很方便地寫出二項(xiàng)式的四次方公式:(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4。
類似的,同學(xué)們不妨依據(jù)賈憲三角,試一試寫出(a+b)的五次方、六次方公式。
賈憲三角中給出的系數(shù),其實(shí)是“取法”的個(gè)數(shù)。以(a+b)的四次方公式為例,按照四次方的定義,(a+b)的四次方就是4個(gè)相同的多項(xiàng)式(a+b)的乘積,依據(jù)多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式的法則,計(jì)算(a+b)的四次方,需要每一個(gè)多項(xiàng)式的每一項(xiàng)乘其他多項(xiàng)式的每一項(xiàng),乘得的結(jié)果都是4次單項(xiàng)式。這些單項(xiàng)式中,a和b的次數(shù)相當(dāng)于分別從含有它們的多項(xiàng)式中取出來(lái)的個(gè)數(shù),而取法就是該項(xiàng)的系數(shù)。比如4a3b這個(gè)單項(xiàng)式,就是從4個(gè)含有a的多項(xiàng)式中取出3個(gè)a,一共有4種取法,或者說(shuō)從4個(gè)含有b的多項(xiàng)式中取出1個(gè)b,一共有4種取法。
關(guān)于二項(xiàng)式更一般的公式,我們將在高中深入學(xué)習(xí)。到那時(shí),學(xué)完“取法”(組合數(shù))相關(guān)的知識(shí)后,我們就更容易理解了。
同學(xué)們,數(shù)學(xué)故事精彩豐富,數(shù)學(xué)文化博大精深。我們?cè)趯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),可以多了解歷史上相關(guān)的故事,從中獲得啟發(fā)。
(作者單位:江蘇省無(wú)錫市西漳中學(xué))