Segitiga Pascal
Click here to load reader
-
Upload
afieq-de-fingqaer -
Category
Documents
-
view
107 -
download
8
Transcript of Segitiga Pascal
1.0 PENGENALAN
Dalam matematik, segi tiga Pascal adalah suatu aturan geometri pada pekali
binomial dalam sebuah segi tiga. Ia dinamakan sempena Blaise Pascal dalam
kebanyakan dunia barat, walaupun ahli matematik lain telah mengkajinya
berabad-abad sebelum dia di India, Parsi, China, dan Itali. Barisan segi tiga
Pascal secara kebiasaannya dihitung bermula dengan barisan kosong, dan
nombor-nombor dalam barisan ganjil biasanya diatur supaya berkait dengan
nombor-nombor dalam barisan genap.
Pembinaan mudah pada segi tiga dilakukan dengan cara berikut. Di
barisan sifar, hanya tulis nombor 1. Kemudian, untuk membina unsur-unsur
barisan berikutnya, tambahkan nombor di atas dan di kiri dengan nombor
secara terus di atas dan di kanan untuk mencari nilai baru. Jikalau nombor di
kanan atau kiri tidak wujud, gantikan suatu kosong pada tempatnya.
Contohnya, nombor pertama di barisan pertama adalah 0 + 1 = 1, di mana
nombor 1 dan 3 dalam barisan ketiga ditambahkan untuk menghasilkan
nombor 4 dalam barisan keempat.
Lima barisan pertama pada segi tiga Pascal
1
2.0 SEJARAH RINGKAS
Gambaran awal tentang sebuah segi tiga pekali binomial muncul pada abad
ke-10 dengan ulasan dalam Chandas Shastra, sebuah buku India purba
dalam prosodi bahasa Sanskrit yang ditulis oleh Pingala antara abad ke-5–ke-
2 SM. Karya Pingala pula hanya muncul tentang pecahan, yang diulas oleh
Halayudha, sekitar 975, menggunakan segi tiga itu untuk menjelaskan
rujukan kabur pada Meru-prastaara, "Tangga Gunung Meru". Ia juga disedari
bahawa pepenjuru pada jumlah segi tiga itu wujud pada nombor Fibonacci.
ahli matematik India Bhattotpala (kk. 1068) kemudian memberikan barisan 0-
16 pada segi tiga tersebut.
Pada waktu yang sama, ia telah dibincangkan di Parsi (Iran) oleh ahli
matematik Al-Karaji (953–1029) dan penyajak-ahli nujum-matematik Omar
Khayyám (1048-1131); oleh itu segi tiga dirujukkan sebagai "segi tiga
Khayyam" di Iran. Beberapa teorem berkaitan dengan segi tiga untuk
diketahui, termasuk teorem binomial. Ternyata kita boleh memastikan bahawa
Khayyam menggunakan suatu cara mencari punca ke-n berasaskan
pengembangan binomial, dan juga pada pekali binomial.
2
Pada abad ke-13, Yang Hui (1238-1298) menyampaikan segi tiga
aritmetik, yang sama dengan Segi tiga Pascal. Hari ini segi tiga Pascal digelar
"segi tiga Yang Hui" di China.
Akhirnya, di Itali, ia dirujuk sebagai "segi tiga Tartaglia", dinamakan
untuk ahli algebra Itali Niccolò Fontana Tartaglia yang hidup seabad sebelum
Pascal (1500-1577); Tartaglia dikreditkan dengan rumus umum untuk
menyelesaikan polinomial kubik (yang mungkin dari Scipione del Ferro tetapi
diterbitkan oleh Gerolamo Cardano 1545).
Petrus Apianus ( 1495 -1552 ) menerbitkan Segi tiga itu pada ilustrasi
depan bukunya tentang perniagaan 1531/32 dan suatu versi asal pada 1527
yang merupakan rekod pertamanya di Eropah.
Pada 1655, Blaise Pascal menulis sebuah Traité du triangle
arithmétique (Perjanjian pada segi tiga aritmetik), iaitu dia mengumpul
beberapa penilaian kemudian diketahui mengenai segi tiga itu, dan
menggunakannya untuk menyelesaikan masalah teori kebarangkalian. Segi
tiga itu kemudian dinamakan sempena nama Pascal oleh Pierre Raymond de
Montmort (1708) dan Abraham de Moivre (1730).
3
3.0 RUMUS SEGITIGA PASCAL
I. x dan y mewakili nombor yang tidak dapat diketahui nilainya.II. manakala, n pula mewakili nilai kuasa (^)
4.0 POLA NOMBOR SEGITIGA PASCAL
GAMBAR RAJAH 3.0 : POLA NOMBOR
4
Pola Nombor
Pepenjuru
Nombor Ganjil Dan Genap
Penambahan Mendatar
Exponents Of 11
Nombor Fibonacci
Simetri
(x+y)^n
4.0.1 PEPENJURU
Sesetengah corak amat jelas kelihatan dalam pepenjuru segi tiga
Pascal seperti pepenjuru yang menuju sepanjang sisi kiri dan kanan
hanya mempunyai satu 1. Pepenjuru bersebelahan dengan pepenjuru
sisi mengandungi nombor asli mengikut turutan.pepenjuru yang
seterusnya mempunyai nombor segi tiga mengikut turutan. Dan
selepas daripada pepenjuru nombor asli berurutan, terdapat nombor
tetrahedron.
4.0.2 NOMBOR GANJIL DAN GENAP
Di dalam segitiga pascal, ia terdapat nombor genap dan nombor ganjil.
Contoh nombor genap ialah, 2,4,6,8 dan seterusnya. Manakala
nombor ganjil ialah seperti nombor 3, 5, 9, 11 dan seterusnya. Apabila
nombor genap diwarnakan dengan warna lain dan nombor ganjil
diwarnakaan dengan warna lain, ia akan menghasilkan bentuk seperti
segitiga sirpinski.
4.0.3 PENAMBAHAN MENDATAR
Pada segitiga pascal, terdapat nombor di dalmnya mengikut ketinggian
masing-masing. Ia dimulakan dengan nombor satu (1) diatasnya dan
seterusnya dari nombor satu ia akan berkembang kepada jumlah yang
lebih besar lagi. Dalam konsep penambahan mendatar ini,
penambahan dilakukan secara mendatar dari kiri ke kanan atau dari
kanan kiri. Sebagai contoh nombor pada barisan kedua dari atas
5
mempunyai nombor “1” dan “1”. Apabila ia ditambah kita akan
mendapat hasilnya iaitu 2.
4.0.4 PENDARABAN SENDIRI (EXPONENTS OF 11)
Setiap baris pada segitiga pascal mempunyai “exponents of 11”.
Exponents of 11 adalah gandaan bagi 11 contoh 110, 111, 112, 113, 114
dan seterusnya. Pada baris yang pertama mempunyai exponents 110
dan nilainya ialah “1”. Pada baris yang kedua mempunyai exponents
111 dan nilainya ialah 11. Begitu juga pada baris yang seterusnya.
4.0.5 NOMBOR FIBONACCCI
Nombor Fibonacci adalah siri nombor:
0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
Pada segitiga pascal terdapat nombor Fibonacci. Ia terhasil daripada
nombor-nombor didalamnya. Kita mengira nombor dengan
menggunakan pepenjuru di sebelah kanan dari atas ke bawah.
Dengan menambah nombor tersebut kita akan mendapat nombor
Fibonacci seperti yang disenaraikan di atas.
4.0.6 SIMETRI
Segitiga pascal juga adalah simetri. Ia menjadi simetri kerana di
sebelah kiri mempunyai padanan nombor pada sebelah kanan, seperti
imej cermin. Simetri yang paling mudah adalah Pantulan Simetri
(kadang-kadang dipanggil Simetri Talian atau Simetri Cermin). Ia
6
adalah mudah untuk mengiktiraf, kerana setengah mencerminkan
separuh yang lain. Talian Simetri tidak perlu atas-bawah atau kiri
kanan, ia boleh berada di mana-mana arah.
4.1 APLIKASI DALAM BIDANG MATEMATIK SERTA KEHIDUPAN
MANUSIA
4.1.1 Kepala dan Bunga
Segitiga Pascal boleh menunjukkan kepada anda berapa banyak cara
kepala dan bunga boleh bergabung. Ini kemudiannya boleh
menunjukkan kepada anda "kemungkinan" (atau kebarangkalian)
mana-mana kombinasi.
Sebagai contoh, jika anda melambung syiling tiga kali, terdapat hanya
satu gabungan yang akan memberi anda tiga kepala (HHH), tetapi
terdapat tiga yang akan memberikan dua kepala dan satu bunga (HHT,
HTH, THH), juga tiga yang memberikan satu kepala dan dua bunga
(htt, THT, TTH) dan satu untuk semua ekor (TTT). Ini adalah corak
"1,3,3,1" di Segitiga Pascal.
7
Lambungan
Keputusan Kemungkinan (Dikategorikan)
Segitiga Pascal
1HT
1, 1
2HH
HT THTT
1, 2, 1
3
HHHHHT, HTH, THHHTT, THT, TTH
TTT
1, 3, 3, 1
4
HHHHHHHT, HHTH, HTHH, THHH
HHTT, HTHT, HTTH, THHT, THTH, TTHHHTTT, THTT, TTHT, TTTH
TTTT
1, 4, 6, 4, 1
4.1.2 Konsep segitiga pascal pada bangunan
Konsep segitiga pascal ini terdapat pada bangunan candi prambanan.
Candi tersebut memiliki latar belakang sejarah . Candi Prambanan
adalah candi terbesar di Jawa Tengah, candi yang di temukan kembali
dalam keadaan runtuh dan hancur serta di tumbuhi semak belukar, ini
disebabkan kerana ditinggalkan manusia pendukungnya beratus-ratus
silam. Konsep seni binanya adalah simetri, bentuk bangunannya yang
indah menjulang tinggi dan struktur bangunannya yang kukuh. Bentuk
bangunannya menggunakan konsep simetri. Simetri merupakan
sebuah ciri dari bidang geometri, persamaan dan objek lainnya. Kita
dapat katakan bahawa objek yang simetri akan mematuhi operasi
simetri, ketika diperlakukan ke objek tidak akan berlakunya perubahan.
8
Bentuk bangunan itu juga mempunyai persamaan dengan segitiga
pascal. Contoh gambar adalah seperti berikut.
9
5.0 VISUAL/GAMBAR RAJAH POLA NOMBOR YANG TERHASIL
5.1 PEPENJURU ( DIAGONALS)
GAMBAR RAJAH 5.1.1
Pepenjuru yang pertama semestinya bernombor ‘1’ dan pepenjuru
yang seterusnya mempunyai turutan nombor seperti (1,2,3, dll).
Turutan nombor adalah nombor bulat tetapi ia tanpa nombor kosong
‘0’. Nombor kosong tidak dapat dikira jadi nombornya adalah 1,2,3,4,5
dan seterusnya. Pepenjuru ketiga mempunyai nombor segi tiga. Ini
adalah Urutan Nombor segi tiga:
1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45, ...
Rentetan ini dihasilkan dari corak titik yang membentuk
segitiga.Dengan menambah satu lagi deretan titik dan mengira semua
titik kita boleh mencari nombor urutan seterusnya seperti rajah
dibawah :
10
GAMBAR RAJAH 5.1.2
Pepenjuru yang keempat adalah selepas pepenjuru yang ketiga.
Pepenjuru tersebut mempunyai nombor tetrahedron. Nombor
Tetrahedron boleh mudah difahami jika anda berfikir timbunan guli
dalam bentuk sebuah Tetrahedron.
Kita hanya perlu menghitung berapa banyak guli yang
diperlukan untuk timbunan ketinggian tertentu.Untuk ketinggian yang
pertama, anda hanya memerlukan satu guli. Untuk ketinggian yang
kedua, anda akan memerlukan 4 biji guli (1 di atas dan 3 di bawah).
Untuk ketinggian yang ketiga anda akan memerlukan 10 biji guli.
Manakala, untuk ketinggian keempat anda akan memerlukan 20 biji
guli.. Dan berapa banyak untuk ketinggian kelima (seperti ilustrasi) ?
GAMBAR RAJAH 5.1.3
11
Setiap lapisan dalam tetrahedron guli adalah sebenarnya
sebahagian Urutan Nombor segi tiga (1, 3, 6, dll). Dan kedua-dua
nombor segi tiga dan nombor tetrahedron berada di Segitiga Pascal.
Jadual ini menunjukkan nilai-nilai bagi beberapa lapisan pertama:
n Triangular Number Tetrahedral Number
(Height) (Marbles in Layer) (Total Marbles)
1 1 1
2 3 4
3 6 10
4 10 20
5 15 35
6 21 56
JADUAL 5.1.4
Jika anda melihat pada nombor dia atas anda boleh melihat
sesuatu yang menarik: jika anda mengambil mana-mana nombor dan
menambah bilangan di bawah dan ke kiri, anda akan mendapat
nombor seterusnya dalam urutan. (Contoh Untuk 6 +4 = 10).
12
5.2 NOMBOR GANJIL DAN NOMBOR GENAP
GAMBAR RAJAH 5.2.1
Jika anda mewarnakan nombor ganjil dan nombor genap, ia berakhir
dengan pola yang sama seperti Segitiga Sierpinski. Dibawah adalah
contoh bagi segitiga sirpinski.
GAMBAR RAJAH 5.2.2
Cara untuk membuat segitiga sirpinski adalah seperti berikut :
1.Mulakan dengan segi tiga.
2. Kecutkan segitiga kepada separuh, dan letakkan satu salinan dalam setiap tiga penjuru
3. Ulangi langkah 2 untuk segi tiga yang lebih kecil, lagi dan lagi, selama-lamanya!
13
GAMBAR RAJAH 5.2.3
5..3 PENAMBAHAN MENDATAR (HORIZONTAL SUMS)
GAMBAR RAJAH 5.3.1
Apa yang anda perasan tentang penambahan mendatar (horizontal
sums) ? Terdapat pola didalamnya dan ia menakjubkan kerana
nombor berganda setiap masa dengan kuasa 2. Nombor yang terhasil
dari penambahan mendatar di atas ialah 2,4,8,16,32,64 dan 128. Dari
nombor yang terhasil, kita dapat melihat bahawa terdapat gandaan
disitu dengan menggunakan kuasa 2.
5.4 EXPONENTS OF 11
14
GAMBAR RAJAH 5.4.1
Setiap baris mempunyai kuasa (exponents) 11:
110 = 1 (baris pertama adalah hanya "1")
111 = 11 (barisan kedua ialah "1" dan "1")
112 = 121 (barisan ketiga adalah "1", "2", "1")
113 = 1331 (barisan keempat adalah “1”, “3”, “3”, “1”)
114 = 14641 (barisan kelima adalah “1”, “4”, “6”, “4”, “1”)
Pada nombor 115 ia berlainan pula dengan yang atas. Digitnya
bertindih seperti ini :
Perkara yang sama akan berlaku pada 116.
5.5 NOMBOR FIBONACCI
15
GAMBAR RAJAH 5.5.1
Cuba ini: Buat pola dengan menaik dan kemudian bersama-sama,
kemudian tambah nilai (seperti yang digambarkan) ... anda akan
mendapat nombor Fibonacci.
(Turutan Fibonacci bermula "1, 1" dan kemudian terus dengan
menambah dua nombor sebelumnya, sebagai contoh 3 contoh 5 = 8,
maka 5 +8 = 13, dan sebagainya)
Nombor Fibonacci adalah siri nombor:
0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
Nombor yang berikutnya terhasil dengan menambah dua nombor
sebelum ia.Nombor 2, didapati dengan menambah dua nombor
sebelum nya iaitu (1 +1).Begitu juga, nombor 3 didapati dengan
menambah dua nombor sebelumnya (1 +2), dan 5 (2 +3), dan
seterusnya.
5.6 SIMETRI
16
GAMBAR RAJAH 5.6.1
Segitiga juga adalah simetri. Nombor di sebelah kiri mempunyai sama
padanan nombor pada sebelah kanan, seperti imej cermin. Simetri
yang paling mudah adalah Pantulan Simetri (kadang-kadang dipanggil
Simetri Talian atau Simetri Cermin). Ia adalah mudah untuk
mengiktiraf, kerana setengah mencerminkan separuh yang lain. Talian
Simetri tidak perlu atas-bawah atau kiri kanan, ia boleh berada di
mana-mana arah.
17