房间里,陈帆和牛顿面对面而坐。
对于陈帆中午的话,牛顿表现了极大的探讨欲。
伸手拿起写着公式的演算纸,牛顿带着期待问道:“你也研究过整数幂有限项级数的计算吗?”
“嗯,算是吧……”
陈帆点了点头,他虽然不算是研究过,但是他学过呀。
别说整数幂的有限项级数计算了,无穷级数的应用,广义二项式定理等等,他都学过,就是不能直接告诉牛顿罢了。
得到肯定的回答后,牛顿双眼一亮,立马开始询问起了陈帆的研究成果。
陈帆知道,他的引导者身份要开始了。
不过,他并没有着急,而是从二项式定理研究的初始,开始讲了起来。
实际上,最早的研究应该是华国成书于1世纪的《九章算术》。
这里面提出了世界上最早的,多位正整数开平方和开立方的一般程序。
后来,到了11世纪中叶,贾宪在《释锁算书》中给出了开方作法本原图,满足了三次以上开方的需要。
这个图也是直到六次幂的二项式系数表。
只不过,贾宪并未给出二项式系数的一般公式,也没能建立一般正整数次幂的二项式定理。
再然后,13世纪的杨辉在《详解九章算术》中引用了本原图。
但由于《释锁算书》的失传,本原图在今天一般被称为杨辉三角。
至于其他地区,最早是在10世纪,阿尔·卡拉吉才知道二项式系数表的构造方法。
随后由奥马·海亚姆将印度人的开平方、开立方运算,推广到任意高次,从而开始研究高次二项展开式。
后来到13世纪,开始有了高次开方的近似公式,到15世纪,阿尔·卡西在《算术之钥》中介绍了任意高次开方法,并给出了直到九次幂的二项式系数表。
最后在1654年,法国的帕斯卡最早建立了一般正整数次幂的二项式定理。
随着时间的流逝,牛顿不自觉的沉浸在了陈帆的讲述之中。
以至于,当陈帆拿起笔,并在一张演算纸上,开始写出一个二项式展开系数表时,牛顿还有些没反应过来。
等到陈帆写完,递给牛顿时,他先是一愣,才接过了演算纸。
但只看了一眼,牛顿立马便瞪大了双眼。
“这,这是什么?”
陈帆没有说话,而是继续拿起笔,开始在纸上写道:
【第一列是常数(0次多项式),第二列呈线性增长(1次多项式),第三列根据2次多项式二次增加,第四列以三次多项式的形式增加……】
随后将纸递给牛顿,陈帆认真说道:“你先试着按这个思路填满整个二项式展开系数表。”
牛顿愣了一下,再次接过演算纸,把两张纸放在一块,他顿时惊呼道:“这是二项式定理的展开研究?”
陈帆点了点头,严肃且郑重的说道:“是的,我想和你分享我的研究思路,希望我们能够突破这项研究。”
牛顿有些不敢相信自己的耳朵,更不敢相信眼前两张演算纸上的内容。
他有些迟疑的说道:“你的研究应该比我更深入,我不能……”
没等牛顿的话说完,陈帆直接打断道:“在没有获得最终的研究成果之前,我们都只是这条路上的探索者,说不定你还会比我先完成这项研究。”
顿了顿,陈帆又笑着补充道:“你完全不需要多想,如果我们俩共同取得了这项研究的突破,我同样会很高兴。再说了,对于你的收留,我也没什么能够答谢的,这不是两全其美吗?”
陈帆的一番话说完后,牛顿怔怔的看着陈帆,过了一会,他的脸上也露出了一丝笑容。
对于他而言,这些内容的确很有吸引力,而且陈帆的意思也很明确,他是真的想分享这项研究的思路,共同完成这项研究。
当牛顿露出笑容时,陈帆就知道这家伙不会拒绝了,他趁热打铁道:“牛顿,我们应该抓紧时间了,我想我们一定能尽快解决这项研究的!”
牛顿郑重的点了点头:“谢谢你的信任和分享,我会尽力的!”
说完,他拿起笔,开始按照陈帆所说的,去填满整个二项式展开系数表。
陈帆也重新将注意力放到眼前的纸和笔上,开始写出一个函数【y=(1-x^2)^1/2】,并开始作出函数图。
这是一个单位半径圆的右上象限方程,以单位半径描述圆的象限。
这也是他开始引导牛顿走向广义二项式展开的开始。
做完这一步后,陈帆扭头看了一眼牛顿。
当看到他递过去的二项式展开系数表,已经差不多被牛顿完成,且开始整理一般表达式时,陈帆不由得挑了挑眉。
“牛爵士不愧是牛爵士,很高效嘛!”
不多时,牛顿完成了手头的内容,一抬头,就看到正盯着自己的陈帆。
他微微一愣,有些不好意思的说道:“让你久等了。”
陈帆轻声笑道:“没有,你完成的刚刚好。”
旋即,他将刚写的纸张递了过去:“你看看这个。”
牛顿有些好奇的接了过来,看了一眼后,下意识的皱了皱眉。
但很快,他的眼睛变得明亮起来,他似乎明白了这个函数的意义。
“看懂了吗?”
一直在看着牛顿的陈帆,适时出声问道。
牛顿缓缓点了点头:“由于圆有一个单位半径,角z的正弦值等于横坐标x,因此,我们只需要确定x,来作为z上的幂级数!”
说着,他下意识的拿起笔,准备在纸上开始演算。
只不过,当笔尖快碰到纸张时,他停了下来。
见状,陈帆微微一笑,快速说道:“我想验证我的思路对不对,如果可以的话,麻烦你进行一番演算。”
话音未落,牛顿已经毫不迟疑的,开始在纸上演算了起来。
陈帆则在一旁聚精会神的看着。
看了一会,陈帆眼中的笑意也变得更浓了几分。
得,牛顿不愧是牛顿,只是一点小启发,他便能从中打开一扇门。
这样的话,陈帆觉得从二项式定理到微积分的路,或许会走得更快。
实际上,陈帆所写出的函数,以及那个函数图,可以说是包含了求正弦函数幂展开,所需要的所有元素。
这也是由牛顿1669年的一页手稿,“用无限项的方程分析”这一内容,陈帆所想到的,广义二项式展开的牛顿推导过程中的一步。