NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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ITÉRATIONS

 

Débutants

Général

TRIANGLE de PASCAL

 

Glossaire

Général

 

 

INDEX

Itérations

 

Approche

Formules

Propriétés

Historique

Triangle

Valeurs

Fractal

Puissance 11

Binôme

Divisibilité

 

Sommaire de cette page

>>> Approche

>>> Triangle pair-impair

>>> Triangle modulo p

>>> Prévisions

 

 


 

 

TRIANGLE de PASCAL

 

La structure du triangle de Pascal présente une bien étrange propriété: en notant les nombres par leur modulo, le tableau prend une allure fractale. Notamment en modulo 2 (pair, impair).

 

 

Approche

 

*      Sur ce triangle de Pascal, les nombres impairs sont coloriés en vert.

 

*      La quantité de carrés est égale à 1 + 2 + … + 8 = 8 x 9 / 2 = 36
Pour 9 carrés blancs (nombres pairs; soit 9/36 = 0,25.
=> Proportion:  25% de carrés blancs et 75% de verts.
=> Proportion:  25% de nombres pairs
                      et 75% de nombres impairs.

 

 

 

Triangle pair-impair

 

*      En poursuivant cette façon de faire, la figure suivante se forme:

 

 

*      Imaginez un lissage des bords anguleux (comme si nous regardions de loin). Vous aurez des triangles qui forment le triangle ou napperon fractal de Sierpinski.

*      La construction est la suivante:

*      Départ: le très grand triangle;

*      Un triangle quatre fois plus petit est évidé au centre; il reste trois triangles identiques sur les sommets

*      Chacun de ces trois triangles subit le même sort que le grand triangle initial: évidé d'un quart au centre.

*      Même procédure autant que vous voulez.

 

*      Calculons le rapport des triangles blancs en tenant compte du résultat obtenu ci-dessus.

*      Première étape: 75% de triangles blancs;

*      Deuxième étape: 75% de triangles blancs dans les 75 % de triangles blancs, soit 75% x 75% = 56,25%. (ou ¾ x ¾ = 9/16).

*      Troisième étape: ¾ x ¾ x ¾ = (3/4)3 = 42,1875%.

*      Nième étape: (3/4)n . La fraction étant inférieure à un, la puissance décroit à chaque itération pour tendre vers 0% à l'infini.

 

Plus le triangle de Pascal est grand et

plus il y a de nombres pairs.

 

 

 

 

*      Le même triangle plaqué vers la gauche

*      Les cases avec 1 correspondent aux nombres impairs et celles avec 0 aux nombres pairs.

 

 

 

 

Triangle modulo p

 

*      Nous utilisons le format "plaqué à gauche" pour présenter ce que devient le triangle de Pascal lorsque les nombres sont remplacés par leur modulo p (p est un nombre premier).

 

Modulo 3

 

 

Modulo 5

 

 

 

 

 

Prévision?

 

*      Dans son livre sur les nombres, Ian Stewart consacre un chapitre sur les "fractales de Pascal".

 

*      Une bonne partie du chapitre est dédié au calcul prévisionnel de la parité d'un nombre dans le tableau de Pascal et extension au modulo p. Cette méthode a été établie par E. Lucas puis G. Chatin.

 

*      Voici le principe du théorème de Lucas sur un exemple:

*      Prenons le nombre en position n = 9 et k = 5 (c'est 126).

*      Les nombres sont traduits en binaire: 9 = 10012 et 5 = 1012

*      Sous cette forme les nombre sont écrits l'un sous l'autre et comparé bit à bit.

*      La comparaison est OK si aucun 1 n'apparaît en dessous d'un 0.

*      Dans notre cas, la comparaison n'est pas OK, le nombre de Pascal en question est pair.

 

*      Avec 7 = 1112 et 2 = 102, la comparaison aurait été OK, le nombre est impair. En effet, c'est 21.

 

 

 


 

Suite

*    Triangle de Pascal – Forme triangle

*    Combinaisons – Toutes les formules

*    Puissances des nombres en 10…01

Voir

*    Combinaisons

*    Formule du binôme

*    Petit théorème de Fermat

Aussi

*    Histoire – Index

*    GéométrieIndex

*    Récurrence

*    Théorie des nombres

Livre

*    L'univers des nombres – Ian Stewart – Belin, Pour la Science – 2000