Искатели необычайных автографов - Владимир Артурович Левшин

Слово берет Ферма. Он объявляет очередное заседание Клуба знаменитых математиков открытым и просит избрать председателя.

— Так как тема заседания — «Арифметический треугольник», — говорит Паскаль, — предлагаю мэтра Пифагора.

Раздаются дружные рукоплескания, и с места поднимается смуглолицый грек.

— Благодарю за честь! — произносит он с достоинством. — Хотя совершенно очевидно, что причина ее — уважение к древности. Ибо арифметическим треугольником я никогда не занимался.

— Зато ты занимался фигурными числами, — возражает Хайям, — а они, как известно, входят в арифметический треугольник.

Пифагор протестующе поднимает руку.

— Не преувеличивай моих заслуг, о Хайям! Фигурные числа — не мое открытие. Помнится, я вывез их из Вавилона заодно с другими математическими редкостями.

— А все-таки узнали мы о них не от вавилонян, а от тебя и от твоего последователя Никома́ха, — упорствует Хайям.

— Ну, если так, — Пифагор делает приглашающий жест, — тогда позволь предоставить слово тебе. Недаром ходят слухи, что Омар Хайям тоже имеет отношение к арифметическому треугольнику.

— Разве? — усмехается тот. — Другие всегда знают о нас больше, чем мы сами. Во всяком случае, если и было в моей жизни что-нибудь подобное, то сам я об этом начисто забыл. Помню лишь, что арифметический треугольник был известен в Древней Индии и в Древнем Китае. Так что предоставь лучше слово мэтру Тарта́лье. Надеюсь, он-то свою причастность к арифметическому треугольнику отрицать не станет.

— Ни-ни-ни в коем случае, — подает голос человек со шрамом на подбородке. — Хотя числа в этом треугольнике я ра-ра-расположил так, что правильнее было бы называть его прямоугольником.

— Какое, однако, совпадение! — не выдерживает Фило. — «Тарталья» — по-итальянски «заика», а этот уважаемый мэтр и впрямь заикается.

— Ничего удивительного, — поясняет Асмодей. — Прозвище Тартальи сей даровитый итальянец получил как раз за свое заикание. Оно началось у него после ранения в нижнюю челюсть.

— А настоящая его фамилия как? — пристает любопытный Фило.

Но Асмодей лишь досадливо пожимает плечами. Не всегда ж ему знать то, чего не знает никто! И вообще, дадут ему наконец смотреть передачу?

— Однако, до-до-дорогие мэтры, — продолжает Тарталья, — хочу обратить ваше внимание на то, что арифметические треугольники возникали в разные времена и в разных странах совершенно самостоятельно. Свой я, во-во-во всяком случае, придумал сам.

— И я тоже, достопочтенный мэтр Тарталья, — присоединяется Паскаль, — потому что ваши изыскания были мне, к сожалению, неизвестны.

— Вы забыли сказать главное, уважаемый мэтр Паскаль, — вмешивается представительный горбоносый красавец.

— Насколько я понял, мэтр Лейбниц, вы просите слова, — строго намекает Пифагор. — Рад его вам предоставить.

Тот, извиняясь, склоняет голову в длинноволосом каштановом парике. Достопочтенному председателю незачем затрудняться! Он, Лейбниц, хотел лишь заметить, что заслуга мэтра Паскаля не столько в том, что он открыл арифметический треугольник, сколько в том, что ему удалось вывести формулу сочетаний. Ту самую формулу, что позволяет с легкостью вычислить любой элемент числового треугольника.

— Прошу прощения, — живо перебивает Паскаль. — Одновременно со мной ту же формулу вывел мэтр Пьер Ферма.

— Не отрицаю, — весело басит Ферма. — И все-таки честь ознакомить собравшихся с некоторыми свойствами формулы сочетаний я предоставляю вам.

Паскаль молча кланяется и, подойдя к грифельной доске у камина, выписывает на ней две таблицы.

— Как видите, — поясняет он, — арифметический треугольник изображен здесь в двух видах: в числовом и условном, где каждый член его выражен через число сочетаний из номера строки по номеру своего места в ней. Разумеется, верхней строке и первому числу каждой строки присвоен нулевой номер. Далее обратите внимание на то, что все сочетания, у которых верхний индекс нуль, равны единице. Причину этого понять нетрудно. Стоит только сравнить обе таблицы. Выберем, допустим, шестую строку (ее порядковый номер 5) и рассмотрим два ее числа, хотя бы 5 и 5. Одно из них в условном треугольнике обозначено как C51, второе — как C54. Но ведь числа эти равны между собой, ибо каждое из них порознь равно 5: C51= C54 = 5. В свою очередь C51 можно записать как C55—4. И если это обобщить для любой строки (n) и любого порядкового числа в ней (m), то получится любопытное свойство сочетаний: Спm = Спn—т (це из эн по эм равно це из эн по эн минус эм). Отсюда ясно, что так как с одной стороны Сnn = 1, а с другой Сnn = Сnn—п = Сn0, то и выходит, что Cn0 = 1. Ну, а дальше уж, для общности правила, условились и С00 тоже считать единицей. Вот вам простой и удобный способ отыскивать любое, даже самое большое число сочетаний. И потому вопрос, чему равно, скажем, число сочетаний из тысячи по девятисот девяноста девяти, не должен пугать даже школьника, — вычислить это проще простого:

— За-за-замечательно! — восхищается Тарталья. — Я бы до такого ни-ни-никогда не додумался.

— Не клевещите на себя, дорогой мэтр Тарталья, — протестует Паскаль. — Просто вы жили столетием раньше, и время формулы сочетаний еще не пришло. А теперь попрошу нашего досточтимого председателя предоставить слово мэтру Лейбницу, ибо я горю желанием узнать, что сделал с арифметическим треугольником он.

— С величайшим удовольствием! — кивает Пифагор. — Тем более, что и сам я давно этим интересуюсь.

— Собственно говоря, я шел по стопам мэтра Паскаля, — уголками рта улыбается Лейбниц, — но мой треугольник составлен в обратном порядке. Так сказать, шиворот-навыворот. Прежде всего вместо целых чисел я взял дробные. А уж из этого вытекает и все остальное.

Он вытирает доску и пишет на ней другую таблицу.

— Этот свой треугольник я назвал гармоническим, — поясняет он.

— Превосходно! — горячо одобряет Пифагор. — Всегда говорил, что главное в мире — гармония.

— Вполне с вами согласен, — кланяется Лейбниц. — Но название это объясняется тем, что в правом и левом наклонных рядах моего треугольника стоят числа, которые принято называть гармоническим рядом: 1/1, 1/2, 1/3, 1/4,