(展示)杨辉三角ppt_高三数学.ppt
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1、杨辉三角杨辉三角研究性课题:研究性课题:1 1、介绍杨辉、介绍杨辉、介绍杨辉、介绍杨辉古代数学家的杰出代表古代数学家的杰出代表古代数学家的杰出代表古代数学家的杰出代表 杨辉,杭州钱塘人。中国南宋末年数学家,数杨辉,杭州钱塘人。中国南宋末年数学家,数杨辉,杭州钱塘人。中国南宋末年数学家,数杨辉,杭州钱塘人。中国南宋末年数学家,数学教育家著作甚多,他编著的数学书共五种二十一学教育家著作甚多,他编著的数学书共五种二十一学教育家著作甚多,他编著的数学书共五种二十一学教育家著作甚多,他编著的数学书共五种二十一卷,著有卷,著有卷,著有卷,著有详解九章算法详解九章算法详解九章算法详解九章算法十二卷(十二卷(
2、十二卷(十二卷(12611261年)、年)、年)、年)、日日日日用算法用算法用算法用算法二卷、二卷、二卷、二卷、乘除通变本末乘除通变本末乘除通变本末乘除通变本末三卷、三卷、三卷、三卷、田亩比类田亩比类田亩比类田亩比类乘除算法乘除算法乘除算法乘除算法二卷、二卷、二卷、二卷、续古摘奇算法续古摘奇算法续古摘奇算法续古摘奇算法二卷其中后三二卷其中后三二卷其中后三二卷其中后三种合称种合称种合称种合称杨辉算法杨辉算法杨辉算法杨辉算法,朝鲜、日本等国均有译本出版,朝鲜、日本等国均有译本出版,朝鲜、日本等国均有译本出版,朝鲜、日本等国均有译本出版,流传世界。流传世界。流传世界。流传世界。“杨辉三角杨辉三角杨辉
3、三角杨辉三角”出现在杨辉编著的出现在杨辉编著的出现在杨辉编著的出现在杨辉编著的详解九章算法详解九章算法详解九章算法详解九章算法一书中,此书还说明表内除一书中,此书还说明表内除一书中,此书还说明表内除一书中,此书还说明表内除“一一一一”以外的每一个数以外的每一个数以外的每一个数以外的每一个数都等于它肩上两个数的和都等于它肩上两个数的和都等于它肩上两个数的和都等于它肩上两个数的和杨辉指出这个方法出于杨辉指出这个方法出于杨辉指出这个方法出于杨辉指出这个方法出于释锁释锁释锁释锁算书,且我国北宋数学家贾宪(约公元算书,且我国北宋数学家贾宪(约公元算书,且我国北宋数学家贾宪(约公元算书,且我国北宋数学家贾
4、宪(约公元1111世世世世纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于纪)已经用过它,这表明我国发现这个表不晚于1111世世世世纪纪纪纪在欧洲,这个表被认为是法国数学家物理学家在欧洲,这个表被认为是法国数学家物理学家在欧洲,这个表被认为是法国数学家物理学家在欧洲,这个表被认为是法国数学家物理学家帕斯卡首先发现的(帕斯卡首先发现的(帕斯卡首先发现的(帕斯卡首先发现的(BlaiseBlaisePascal,1623Pascal,1623年年年年16621662年)年)年)年),他们把这个表叫做帕斯卡三角这就是说,杨辉
5、三角他们把这个表叫做帕斯卡三角这就是说,杨辉三角他们把这个表叫做帕斯卡三角这就是说,杨辉三角他们把这个表叫做帕斯卡三角这就是说,杨辉三角的发现要比欧洲早的发现要比欧洲早的发现要比欧洲早的发现要比欧洲早500500年左右,由此可见我国古代数学年左右,由此可见我国古代数学年左右,由此可见我国古代数学年左右,由此可见我国古代数学的成就是非常值得中华民族自豪的的成就是非常值得中华民族自豪的的成就是非常值得中华民族自豪的的成就是非常值得中华民族自豪的在在详解九章算法详解九章算法中载有一张珍贵的图形中载有一张珍贵的图形“开方作法本源开方作法本源”图图(图图2 2-7)7)根据杨辉自注,根据杨辉自注,此图此
6、图“出出释锁算书释锁算书,贾宪用此术,贾宪用此术”就是说,就是说,这张图是贾宪这张图是贾宪(11(11世纪世纪)创造的,原载于创造的,原载于释锁算书释锁算书(已失传已失传)中,这张图实际上是中,这张图实际上是一个二项式展开式的系数表,它包括了一个二项式展开式的系数表,它包括了0 0次到次到6 6次二项式的全部系数这些展开式用现代数次二项式的全部系数这些展开式用现代数学符号表示就是:学符号表示就是:(a+b)(a+b)0 0=1=1(a+b)(a+b)2 2a ab b(a(ab)b)2 2=a=a2 2+2ab+b+2ab+b2 2第第5行行 1551第第0行行1杨杨辉辉杨杨辉辉三三角角三三角
7、角第第1行行11第第2行行121第第3行行1331第第4行行141第第6行行161561第第n-1行行1第第n行行1 1515=5+102020=10+1010=6+41010=6+41066=3+34=1+34一一.简介简介:杨辉三角的基本性质杨辉三角的基本性质1 1)表中每个数都是组合数,第)表中每个数都是组合数,第n n行的第行的第r+1r+1个数是个数是 2 2)三角形的两条斜边上都是数字)三角形的两条斜边上都是数字1 1,而其余,而其余的数都等于它肩上的两个数字相加,也就是的数都等于它肩上的两个数字相加,也就是 3 3)杨辉三角具有对称性)杨辉三角具有对称性 4 4)杨辉三角的第)杨
8、辉三角的第n n行是二项式(行是二项式(a+ba+b)n n展开展开式的二项式系数即式的二项式系数即证明:证明:2 2)假设当)假设当n=kn=k时等式成立,即时等式成立,即则当则当n=k+1n=k+1时,时,1)1)当当n=1n=1时,时,左边左边a+ba+b,右边右边a+ba+b所以等式成立所以等式成立利用组合数的重要性质可得利用组合数的重要性质可得 求证:求证:2 2观察杨辉三角所蕴含的数量关系,及有趣的数字排列规律观察杨辉三角所蕴含的数量关系,及有趣的数字排列规律观察杨辉三角所蕴含的数量关系,及有趣的数字排列规律观察杨辉三角所蕴含的数量关系,及有趣的数字排列规律(1 1)计算杨辉三角中
9、各行数字的和,看有何规律:)计算杨辉三角中各行数字的和,看有何规律:)计算杨辉三角中各行数字的和,看有何规律:)计算杨辉三角中各行数字的和,看有何规律:第第第第0 0 0 0行行行行 1=11=11=11=1 第第第第1 1 1 1行行行行1 1 1 11 1 1 12 2 2 2第第第第2 2 2 2行行行行1 1 1 12 2 2 21 1 1 14 4 4 42 2 2 22 2 2 2第第第第3 3 3 3行行行行1 1 1 13 3 3 33 3 3 31 1 1 18 8 8 82 2 2 23 3 3 3第第第第4 4 4 4行行行行1 1 1 14 4 4 46 6 6 64
10、4 4 41 1 1 1161616162 2 2 24 4 4 4第第第第5 5 5 5行行行行1 1 1 15 5 5 510101010101010105 5 5 51 1 1 1323232322 2 2 25 5 5 5第第第第n n n n行行行行问题问题问题问题前前前前n n项(含第项(含第项(含第项(含第0 0行)所有数的和与第行)所有数的和与第行)所有数的和与第行)所有数的和与第n n行所有数的和有何关系?行所有数的和有何关系?行所有数的和有何关系?行所有数的和有何关系?结论结论结论结论:(1):(1)第第第第n n行数字的和为行数字的和为行数字的和为行数字的和为2 2nn(
11、2)(2)前前前前n n行行行行(含第含第含第含第0 0行行行行)所有数的和为所有数的和为所有数的和为所有数的和为2 2nn11,它恰好比第,它恰好比第,它恰好比第,它恰好比第n n行行行行的和的和的和的和2 2nn小小小小1 1(2 2)斜看杨辉三角中各数的和,又有何规律?)斜看杨辉三角中各数的和,又有何规律?)斜看杨辉三角中各数的和,又有何规律?)斜看杨辉三角中各数的和,又有何规律?第第P列斜线上的前列斜线上的前Q个数之和等于第个数之和等于第(P+1)列斜线上的第列斜线上的第Q个数。个数。(3 3)如图,写出斜线上各行数字的和,有什么规律?)如图,写出斜线上各行数字的和,有什么规律?)如图
12、,写出斜线上各行数字的和,有什么规律?)如图,写出斜线上各行数字的和,有什么规律?1 1,1 1,2 2,3 3,5 5,8 8,1313,2121,3434,此数列此数列此数列此数列aan n 满足满足满足满足,a,a1 1=1,a=1,a2 2=1,=1,且且且且a an n=a=an-1n-1+a+an-2n-2(n3)(n3)这就是著名的斐波那契数列这就是著名的斐波那契数列这就是著名的斐波那契数列这就是著名的斐波那契数列 介绍斐波那契介绍斐波那契“兔子繁殖问题兔子繁殖问题”增强趣味性增强趣味性 中世纪意大利数学家斐波那契的传世之作中世纪意大利数学家斐波那契的传世之作中世纪意大利数学家斐
13、波那契的传世之作中世纪意大利数学家斐波那契的传世之作算术之法算术之法算术之法算术之法中中中中提出了一个饶有趣味的问题:提出了一个饶有趣味的问题:提出了一个饶有趣味的问题:提出了一个饶有趣味的问题:假定一对刚出生的兔子一个月就假定一对刚出生的兔子一个月就假定一对刚出生的兔子一个月就假定一对刚出生的兔子一个月就能长成大兔子,再过一个月就开始生下一对小兔子,并且以后能长成大兔子,再过一个月就开始生下一对小兔子,并且以后能长成大兔子,再过一个月就开始生下一对小兔子,并且以后能长成大兔子,再过一个月就开始生下一对小兔子,并且以后每个月都生一对小兔子设所生一对兔子均为一雄一雌,且均每个月都生一对小兔子设所
14、生一对兔子均为一雄一雌,且均每个月都生一对小兔子设所生一对兔子均为一雄一雌,且均每个月都生一对小兔子设所生一对兔子均为一雄一雌,且均无死亡问一对刚出生的小兔一年内可以繁殖成多少对兔子?无死亡问一对刚出生的小兔一年内可以繁殖成多少对兔子?无死亡问一对刚出生的小兔一年内可以繁殖成多少对兔子?无死亡问一对刚出生的小兔一年内可以繁殖成多少对兔子?兔子繁殖问题也可以从杨辉三角得到答案:兔子繁殖问题也可以从杨辉三角得到答案:兔子繁殖问题也可以从杨辉三角得到答案:兔子繁殖问题也可以从杨辉三角得到答案:1 1,1 1,2 2,3 3,5 5,8 8,1313,2121,3434,让我们慢慢地算一下一月初兔子刚
15、出生,但是还没成熟,还不能生小兔子1对小兔子二月初但是还没成熟,还不能生小兔子1对小兔子三月初成熟第一代兔子生了一对小兔子2对小兔子四月初成熟第一代兔子生了一对小兔子3对小兔子五月初成熟第一二代兔子各生了一对小兔子5对小兔子六月初成熟三对兔子各生了一对小兔子8对小兔子七月初成熟五对兔子各生了一对小兔子13对小兔子八月初成熟八对兔子各生了一对小兔子21对小兔子九月初成熟13对兔子各生了一对小兔子34对小兔子十月初成熟21对兔子各生了一对小兔子55对小兔子11月初成熟34对兔子各生了一对小兔子89对小兔子12月初成熟55对兔子各生了一对小兔子144对小兔子中世纪意大利数学家中世纪意大利数学家斐波那
16、契斐波那契的传的传世之作世之作算术之法算术之法中提出了一个饶有中提出了一个饶有趣味的问题:趣味的问题:假定一对刚出生的兔子一假定一对刚出生的兔子一个月就能长成大兔子,再过一个月就开个月就能长成大兔子,再过一个月就开始生下一对小兔子,并且以后每个月都始生下一对小兔子,并且以后每个月都生一对小兔子设所生一对兔子均为一生一对小兔子设所生一对兔子均为一雄一雌,且均无死亡问一对刚出生的雄一雌,且均无死亡问一对刚出生的小兔一年内可以繁殖成多少对兔子?小兔一年内可以繁殖成多少对兔子?1.斐波那契斐波那契“兔子繁殖问题兔子繁殖问题”:二二.引入引入:在游艺场,可以看到如图的弹子游戏,小在游艺场,可以看到如图的
17、弹子游戏,小球球(黑色黑色)向容器内跌落,碰到第一层阻向容器内跌落,碰到第一层阻挡物后等可能地向两侧跌落,碰到挡物后等可能地向两侧跌落,碰到第二层第二层阻挡物再等可能地向两侧第三层跌落,阻挡物再等可能地向两侧第三层跌落,2.杨辉三角与弹子游戏杨辉三角与弹子游戏如是,一直下跌,最终小如是,一直下跌,最终小球落入底层,根据具体区球落入底层,根据具体区域获得奖品。试问:为什域获得奖品。试问:为什么两边区奖品高于中间区么两边区奖品高于中间区奖品?奖品?“纵横路线图纵横路线图”是数学中的一类有趣是数学中的一类有趣的问题:如图是某城市的部分街道图,的问题:如图是某城市的部分街道图,纵横各有五条路,如果从纵
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