파스칼의 삼각형 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:PascalTriangleAnimated2.gif|섬네일|파스칼의 삼각형 속의 숫자들은 바로 윗 줄에 인접하는 두 숫자의 합으로 정의된다.]]
'''파스칼의 삼각형'''(Pascal's triangle)은 [[수학]]에서 [[이항계수]]를 [[삼각형]] 모양으로 배열한 것이다. 이것은 [[블레즈 파스칼]]의 이름을 따 명명되었지만, 그가 처음 발견한 것은 아니고 수세기 전에 [[인도]],<ref>Maurice Winternitz, ''History of Indian Literature'', Vol. III</ref> [[페르시아 제국|페르시아]],<ref name=":0">{{인용|last=Coolidge|first=J. L.|author-link=Julian Coolidge|journal=[[The American Mathematical Monthly]]|jstor=2305028|mr=0028222|pages=147–157|title=The story of the binomial theorem|volume=56|issue=3|year=1949|doi=10.2307/2305028}}.</ref> 중국, 독일, 이탈리아 등에서 이미 연구된 바가 있다.<ref name="roots">{{서적 인용|url=https://books.google.com/books?id=xxlgKP5thL8C&pg=PA13|title=Cambridge University Library: the great collections|author=Peter Fox|year=1998|publisher=Cambridge University Press|page=13|isbn=978-0-521-62647-7}}</ref>

간단히 말하자면, 파스칼의 삼각형은 다음과 같은 방법으로 만들 수 있다.
# 첫 번째 줄에는 1을 쓴다.
# 그 다음 줄을 만들 때 바로 위의 왼쪽 숫자와 오른쪽 숫자를 더한다(오른쪽 그림 참고). 예를 들어, 네 번째 줄의 숫자 1과 3을 더하여 다섯 번째 줄의 4가 만들어진다.

[[파스칼의 법칙]]을 이용해 이 규칙을 아래와 같이 수학적으로 표현할 수 있다. n 번째 줄의 k 번째 값을 <math>a_{nk}</math>라고 할 때,

:<math>a_{n1} = 1</math>
:<math>a_{nn} = 1</math>
:<math>a_{nk} = a_{{n-1}{k-1}} + a_{{n-1}{k}}</math> <math> (n, k>=0)</math>
으로 정의된다. 이때,

:<math> {n \choose k} = {n-1 \choose k-1} + {n-1 \choose k}</math>

== 조합 배열의 예 ==
=== 처음2줄 ===
가장자리의 수는 없는 부분이 '0' 이라고 생각해서 1을 더하고 나온 값인 1을 그대로 내려온다.
:<math>\ \ \ \ \ \ \ 1   </math>
:<math>\ 1 \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1  </math>

파스칼의 삼각형의 3열의 모든 숫자는 자신의 상위 열의 2개 숫자를 더해서 만든다.

가장자리의 수는 계속해서 0과 1을 더한다고 생각하고 1을 그대로 내린다.
:<math>\ \ \ \ \ \ \ \ \ 1   </math>
:<math>\ \ \ \ \ 1 \ \ \ \ \ \ 1  </math>
:<math>\ 1 \ \ \ \ \ \ 2 \ \ \ \ \ \ 1  </math>

파스칼 삼각형의 6열. 네 번째 줄의 1과 3을 더해 다섯 번째 줄의 4를 만든다.

네 번째 줄의 3과 3을 더해 다섯 번째 줄의 6을 만든다.

[[파일:Pascal's triangle 5.svg|220px]]

=== 11줄 ===

[[파일:Pascal triangle.svg|550px]]

=== 19줄 ===
                                                  1               -> n=0 일때
                                               1     1            -> n=1 일때
                                            1     2     1         -> n=2 일때
                                         1     3     3     1          .
                                      1     4     6     4     1       .
                                   1     5     10    10    5     1    .
                                1     6     15    20    15    6     1
                             1     7     21    35    35    21    7     1
                           1    8     28    56    70    56    28    8     1
                        1    9     36    84   126   126   84    36    9     1
                     1    10    45   120   210   252    210   120    45    10    1
                  1    11    55   165   330   462    462   330    165   55    11    1
               1    12    66   220   495   792    924   792    495   220    66    12    1
             1   13    78    286  715   1287  1716   1716  1287   715    286   78    13    1
          1   14    91   364   1001  2002  3003   3432   3003   2002   1001  364    91    14    1
       1   15   105   455  1365  3003   5005  6435   6435   5005   3003   1365  455   105   15    1
     1  16   120   560  1820  4368  8008  11440   12870  11440   8008   4368  1820  560   120    16   1
   1  17  136  680  2380  6188  12376  19448  24310   24310  19448  12376  6188   2380  680   136   17   1
 1  18 153  816  3060  8568  18564  31824  43758  48620  43758  31824  18564  8568  3060   816   153  18  1

== 파스칼의 삼각형의 응용 ==


파스칼의 삼각형은 [[이항정리]]에서 계수들의 값을 계산하는 데에 사용된다. 예를 들어서

:<math>(x + 1)^2 = 1 \cdot x^2 + 2 \cdot x + 1</math>
라는 식에서, 각 계수의 값인 1, 2, 1은 파스칼의 삼각형의 3번째 줄에 대응된다.

일반적으로,
:<math>(x + y)^n = a_0 x^n y^0 + a_1 x^{n-1} y^1 + a_2 x^{n-2} y^2 + \cdots +a_{n-2}x^{2} y^{n-2}+a_{n-1} x^1 y^{n-1}+ a_{n} x^0 y^n</math>
와 같은 전개식에서, <math>a_i = {n+1 \choose k}</math> 가 성립한다. 즉, <math>a_i</math>는 파스칼의 삼각형의<math> (n+1) </math>번째 행(row)의 <math>(k)</math> 번째 열(column) 값과 순차적으로 대응된다.

== 소스코드 ==

=== '''[[파이썬]]''' ===
<syntaxhighlight lang="python3">
def pTriangle(n):
    p = []
    
    for row in range(n):
        tmp = [1] * (row + 1)
        for col in range(1, row):
            tmp[col] = p[row-1][col-1] + p[row-1][col]
        p.append(tmp)

    return p
</syntaxhighlight>

=== [[스칼라 (프로그래밍 언어)|'''스칼라''']] ===
<syntaxhighlight lang="scala">
//파스칼 삼각형 소스코드
var height:Int = 0

def pTriangle(given:Array[Int], stop:Int):Unit =  {

    println(given.deep.toString)
    height = height + 1

    if (height < stop) {
          val next = Array.ofDim[Int](given.length + 1)

    	  for (i <- 0 until next.length) {
      	    if (i == 0 || i == next.length-1) next(i) = 1
    		    else next(i) = given(i-1) + given(i)
    		  }

    		  pTriangle(next, stop)
      } else {
        height = 0
      }
 }
</syntaxhighlight>[[C 샤프|'''C#''']]<syntaxhighlight lang="c#" line="1">
public class PascalsTriangle
{
    static void PascalTriangle(int n)
    {
        for (int line = 1; line <= n; line++)
        {
            int c = 1;
            for (int i = 1; i <= line; i++)
            {
                Console.WriteLine(c);
                c = c * (line - i) / i;
            }
            Console.WriteLine("\n");
        }
    }

    public static int Main(int input)
    {
        PascalTriangle(input);
        return input;
    }
}
</syntaxhighlight>

== 일반화 ==
파스칼의 삼각형은 더 높은 [[차원]]으로 확장하여 일반화할 수 있다. 3차원 형태는 [[파스칼의 피라미드]] 또는 파스칼의 4면체로 부른다. 더 높은 차원의 유사체를 일반적으로 총칭하여 "[[파스칼의 단체]]"라고 말한다.

== 각주 ==
<references />

== 같이 보기 ==
{{위키공용분류}}
* [[피라미드]]
* [[사면체]]
* [[단체 (수학)|단체]](單體)
* [[곱셈 공식]]

{{전거 통제}}

[[분류:계승과 이항식 주제]]
[[분류:사람 이름을 딴 낱말]]
[[분류:인도의 발명품]]
[[분류:블레즈 파스칼]]