文/唐 佳
同學們,我們知道,完全平方公式用字母表示就是(a+b)2=(a+b)(a-b)。早在我國的北宋時期,數(shù)學家賈憲就給出了(a+b)2、(a+b)3、(a+b)4展開后的公式。他在撰寫的《黃帝九章算法細草》中,提出了一個著名的三角——賈憲三角(如圖1)。不過該書的原書遺失了,但其主要內容被南宋數(shù)學家楊輝(約13世紀中)的著作所抄錄,使這部分內容得以傳世。
圖1
賈憲三角實際上是一個算表,相當于二項式定理系數(shù)表。在西方,這個三角被稱為帕斯卡三角。但帕斯卡三角比賈憲三角出現(xiàn)的時間晚500多年。
在賈憲三角中,完全平方公式展開后的系數(shù),就對應著第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式的四次方公式:(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4。
類似的,同學們不妨依據(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),其實是“取法”的個數(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個相同的多項式(a+b)的乘積,依據(jù)多項式乘多項式的法則,計算(a+b)的四次方,需要每一個多項式的每一項乘其他多項式的每一項,乘得的結果都是4次單項式。這些單項式中,a和b的次數(shù)相當于分別從含有它們的多項式中取出來的個數(shù),而取法就是該項的系數(shù)。比如4a3b這個單項式,就是從4個含有a的多項式中取出3個a,一共有4種取法,或者說從4個含有b的多項式中取出1個b,一共有4種取法。
關于二項式更一般的公式,我們將在高中深入學習。到那時,學完“取法”(組合數(shù))相關的知識后,我們就更容易理解了。
同學們,數(shù)學故事精彩豐富,數(shù)學文化博大精深。我們在學習數(shù)學知識的同時,可以多了解歷史上相關的故事,從中獲得啟發(fā)。