Существует ли число, являющееся квадратом натурального числа, которое можно представить в виде суммы двух квадратов натуральных чисел не менее чем 2009 способами?
Доказательство и решение очень нужно!!
Гуманитарные науки
помогите решить задачку по математике
Возьмём несколько пифагоровых троек. Я для примера возьму три: (3, 4, 5), (5, 12, 13), (7, 24, 25). Важно, чтобы эти тройки не получались друг из друга умножением на одно и то же число. Например, тройки (3, 4, 5) и (6, 8, 10) не подходят.
Для простоты буду писать только два старших члена троек: (4, 5), (12,13), (24, 25).
Очевидно, что если мы возьмём два любых целых числа, отношение которых равно 5/4 или 13/12 или 25/24, то эти два числа обязательно будут двумя старшими элементами пифагоровой тройки.
Таким образом, если мы возьмём ряд из четырёх чисел
х, 24х/25, 12х/13, 4х/5
и все числа в этом ряду будут целыми, то число х с любым другим членом этого ряда будут старшими членами пифагоровой тройки, и таким образом число x² будет представимо в виде суммы квадратов тремя разными способами. Построить такой ряд легко, достаточно привести все дроби к общему знаменателю и сделать х равным этому общему знаменателю.
В нашем примере x = 13·25 = 325. Члены ряда получаются
325, 312, 300, 260
Легко проверить, что
325² = 312² + 91² = 300² + 125² = 260² + 195²
Теперь обратимся к случаю N=2009. Проблема, естественно, состоит в том, чтобы найти 2009 пифагоровых троек, не являющихся производными друг друга.
К счастью, это не проблема. Любые три числа
2n+1
2n(n+1)
2n(n+1) + 1
явлюятся именно такой тройкой. Для n = 1…2009 мы легко получим 2009 таких пифагоровых троек.
Кого интересует глубокий смысл последнего алгоритма получения пифагоровых троек, спросите у меня.
:~)
Для простоты буду писать только два старших члена троек: (4, 5), (12,13), (24, 25).
Очевидно, что если мы возьмём два любых целых числа, отношение которых равно 5/4 или 13/12 или 25/24, то эти два числа обязательно будут двумя старшими элементами пифагоровой тройки.
Таким образом, если мы возьмём ряд из четырёх чисел
х, 24х/25, 12х/13, 4х/5
и все числа в этом ряду будут целыми, то число х с любым другим членом этого ряда будут старшими членами пифагоровой тройки, и таким образом число x² будет представимо в виде суммы квадратов тремя разными способами. Построить такой ряд легко, достаточно привести все дроби к общему знаменателю и сделать х равным этому общему знаменателю.
В нашем примере x = 13·25 = 325. Члены ряда получаются
325, 312, 300, 260
Легко проверить, что
325² = 312² + 91² = 300² + 125² = 260² + 195²
Теперь обратимся к случаю N=2009. Проблема, естественно, состоит в том, чтобы найти 2009 пифагоровых троек, не являющихся производными друг друга.
К счастью, это не проблема. Любые три числа
2n+1
2n(n+1)
2n(n+1) + 1
явлюятся именно такой тройкой. Для n = 1…2009 мы легко получим 2009 таких пифагоровых троек.
Кого интересует глубокий смысл последнего алгоритма получения пифагоровых троек, спросите у меня.
:~)
Ulugbek Saidov
ты не совсем поняла задачу: твои три выражения действительно будут являться пифагоровыми тройками. Но вот беда - самое большое число в этих тройках должно быть одно и тоже, а у тебя все ТРИ числа разные, хы-хы...)))))
Это вопрос о "пифагоровых тройках" натуральных чисел.
Возьмем одну такую тройку: 5^2=3^2+4^2.
Домножим на N^2, получим новую пифагорову тройку:
(5N)^2=(3N)^2+(4N)^2.
Так что искомых троек целых чисел бесконечно много, а не только 2009.
Поправка: Прочитал условие внимательно и понял, что ответил не на тот вопрос! Сожалею. Тем не менее, советую посмотреть в Гугл "пифагоровы числа", это как раз по сути вопроса.
Возьмем одну такую тройку: 5^2=3^2+4^2.
Домножим на N^2, получим новую пифагорову тройку:
(5N)^2=(3N)^2+(4N)^2.
Так что искомых троек целых чисел бесконечно много, а не только 2009.
Поправка: Прочитал условие внимательно и понял, что ответил не на тот вопрос! Сожалею. Тем не менее, советую посмотреть в Гугл "пифагоровы числа", это как раз по сути вопроса.
Ulugbek Saidov
Я сейчас выставлю свою попытку ответа - посмотрите...
Тамара Чебуркова
Я вот о чём подумал.
А если взять число А^2 = 5^2 * 13^2 * 25^2 * 41^2 * ...( 2009 сомножителей)
5^2 = 3^2 + 4^2
13^2 = 5^2 + 12^2
25^2 = 7^2 + 24^2
41^2 = 9^2 + 40^2
итд
Тогда А ^2 = 3^2 * (A^2/5^2) + 4^2 * (A^2/5^2) = 5^2 * (A^2/13^2) + 12^2 * (A^2/13^2) = ...
В общем, принцип понятен...
Пойдёт?
А если взять число А^2 = 5^2 * 13^2 * 25^2 * 41^2 * ...( 2009 сомножителей)
5^2 = 3^2 + 4^2
13^2 = 5^2 + 12^2
25^2 = 7^2 + 24^2
41^2 = 9^2 + 40^2
итд
Тогда А ^2 = 3^2 * (A^2/5^2) + 4^2 * (A^2/5^2) = 5^2 * (A^2/13^2) + 12^2 * (A^2/13^2) = ...
В общем, принцип понятен...
Пойдёт?
Понятно, что ЛЮБОЕ число можно представить в виде суммы квадратов ЛЮБЫХ чисел (не только натруальных) бесконечным числом способов. Теперь, предположим, что число, искомое в задаче, существует и равно А.
Тогда по условию А = N^2
Далее, пусть N^2 = B^2 + C^2 - это например первый способ представления в виде суммы квадратов. Попробуем теперь указать алгоритм, как построить остальные способы и каким св-вам должно удовлетв. N, а заодно и А.
N^2 = (B-n)^2 + (C+k)^2 - не теряя в строгости будем предполагать, что каждая последующая пара чисел получается уменьшением В и увеличением С.
Тогда имеем: N^2 = B^2 - 2nB + n^2 + C^2 + 2Ck + k^2
Из свойства N следует:
k^2 + 2Ck + n^2 - 2Bn = 0
k(k+2C) + n(n-2B) = 0
При этом понятно, что: n
Тогда по условию А = N^2
Далее, пусть N^2 = B^2 + C^2 - это например первый способ представления в виде суммы квадратов. Попробуем теперь указать алгоритм, как построить остальные способы и каким св-вам должно удовлетв. N, а заодно и А.
N^2 = (B-n)^2 + (C+k)^2 - не теряя в строгости будем предполагать, что каждая последующая пара чисел получается уменьшением В и увеличением С.
Тогда имеем: N^2 = B^2 - 2nB + n^2 + C^2 + 2Ck + k^2
Из свойства N следует:
k^2 + 2Ck + n^2 - 2Bn = 0
k(k+2C) + n(n-2B) = 0
При этом понятно, что: n
.... Мечта.....
Спасибо за ответ. только последняя строчка не совсем понятна. При этом понятно, что: n
если возможно уточните. зарание благодарна:)
если возможно уточните. зарание благодарна:)
Да по-моему тут всё просто.
Любая пифагорова тройка чисел имеет вид:
k^2 + ((k^2 - 1)/2)^2 = ((k^2 + 1)/2)^2, так?
Тогда если искомое число имеет вид N^2, то
((k^2 + 1)/2)^2 = N^2, откуда k определяется однозначно.
Или я где-то маху дал?
Любая пифагорова тройка чисел имеет вид:
k^2 + ((k^2 - 1)/2)^2 = ((k^2 + 1)/2)^2, так?
Тогда если искомое число имеет вид N^2, то
((k^2 + 1)/2)^2 = N^2, откуда k определяется однозначно.
Или я где-то маху дал?
Миронова Екатерина
Конечно дал маху))))))) Проблема в том, что таких двоек ДЛЯ ОДНОГО ЧИСЛА должно быть не менее 2009. А Вы показали, как по ДАННОМУ числу найти ОДНУ пифагорову тройку
Сарыбаева Минура
Нет, я и хотел сказать, что если число - точный квадрат, то существует только ОДНО его разложение на сумму квадратов.
Сарыбаева Минура
ЛЮБАЯ пифагорова тройка чисел имеет вид:
k^2 + ((k^2 - 1)/2)^2 = ((k^2 + 1)/2)^2, так?
Или таки не так?
Если здесь k определяется однозначно, то о каких других решениях может идти речь?
k^2 + ((k^2 - 1)/2)^2 = ((k^2 + 1)/2)^2, так?
Или таки не так?
Если здесь k определяется однозначно, то о каких других решениях может идти речь?
Сарыбаева Минура
Был неправ, сдаюсь и признаю свою ошибку.
НО! Лежачего не бьют))
Действительно, 25^2 = 7^2 + 24^2 = 15^2 +^20^2
НО! Лежачего не бьют))
Действительно, 25^2 = 7^2 + 24^2 = 15^2 +^20^2
Похожие вопросы
- Помогите решить задачку для начальных классов!
- Помогите решить задачки по теории вероятности
- Помогите решить задачку по теории вероятности
- помогите решить задачку..
- Помогите решить задачку по терверу
- Помогите решить Задачу по математике
- пожалуйста помогите решить задачу по математике 3 класс
- ПОмогите пжл решить задачку!!Вычислите площадь фигуры, ограниченную линиямиy=x(2) + 1, x=1, x=4, y=0
- немогу решить задачку 5 класса помогите!!!
- помогите,пожалуйста,решить задачку по химии