杨辉三角与志最短路线
2016-05-30蒋明玉
蒋明玉
同学们知道杨辉三角吗?看看蒋老师怎么介绍吧。
同学们,请仔细观察一下图1,你觉得它像什么图形?对了,它像一个用数组成的等腰三角形,
你能发现这些数之间的规律吗?其实,最本质的特征是,数1在两条腰上,而其余的数则等于其“肩”上的两个数之和,如第六层的第二个数5,就等于其“肩”上的两个数1、4的和.
这个三角我们叫杨辉三角,它出现在我国南宋数学家杨辉编著的《详解九章算法》一书中,杨辉指出这个方法出于《释锁算术》.在欧洲,这个三角被认为是法国数学家、物理学家帕斯卡首先发现的,被称为帕斯卡三角,
下面让我们在解决一些走最短路线的问题中找一找杨辉三角.
据说杨辉研究数学达到了如醉如痴的境界,他也非常喜欢和友人们一起研究数学问题.一天,他的一位友人甲邀请他一起讨论数学问题.杨辉有一张地图,如图2,地图上标明了从杨辉家(A)去友人甲家(B)的每条路线.杨辉发现地图上的好几条到友人甲家的路线都是最短的,而且都不会重复.同学们知道一共有几条最短路线吗?
想要搞清楚路线,先得确定从A点到B点的最短路线到底是多长,然后确定走的方向,为了保证不走“回头路”,只能向右或向下走.
有些同学很快找出了从A点到B点的
通过验证,我们确信这六条路线都是从A点到B点的最短路线.如果按照上述方法找,它的缺点是不能保证找出所有的最短路线.当然如果图形更复杂些,做到不重复也是很困难的.
那么,解决这样的问题是否有规律可循?让我们一起往下看.
1.看C点:从A点到C点,只有一条最短路线,同样道理,从A点到D点、从A点到E点、从A点到H点也都只有一条最短路线.
我们把数字“1”分别标在C、D、E、H这四个点上,如图2.,的三条最短路线.
现在再让我们来观察图2.如果我们把图2加上对角线,再把它旋转一下,就会发现它是杨辉三角的一部分,如图3.
这样,我们就可以运用杨辉三角来解决这种问题,既简单又准确.让我们再来试一试,
图4是一个由18个相同的小等腰直角三角形拼成的平行四边形,有一只蚂蚁从A点出发,沿图上的线段爬行到曰点,请求出这样爬行的最短路线有几条,
同学们能根据杨辉三角解决这个问题吗?
我们只要对应地写出杨辉三角,就知道爬行的最短路线有20条.