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勾股直角三角形 具有整数边的直角三角形吸引了数学家 早在公元前300年,毕达哥拉斯就写下了他著名的“定理”。 世界上最古老的数学文件,一小块粘土,可以放在你手里, 可以看到这样的三角形列表。 那么,他们有什么吸引人的地方呢? 本页从头开始 有很多事实和数字,有几个在线计算器可以帮助你自己计算 调查。
本页内容
这个 图标表示有一个 要做的事情 开始你自己的调查。 这个 计算器图标 表示该部分中有一个实时交互式计算器。
直角三角形与勾股定理
毕达哥拉斯和毕达哥拉定理 毕达哥拉斯是一位数学家,大约公元前570年出生于希腊。 他对 数学、科学和哲学。 大多数人都认识他,因为 这个 毕达哥拉斯定理 这是所有人的财产 直角三角形(90°角): 如果三角形有一个直角(即90°) 那么它三个边的长度之间有一种特殊的关系: 如果最长边(称为斜边)是 小时 以及其他两侧(紧挨着 直角)称为 一 和 b条 ,然后:
一 2 +b条 2 =小时 2 毕达哥拉斯定理 或者, 最长边的平方等于 其他两方。
小时 2 =a 2 +b条 2 仅适用于直角三角形。
如果三角形的所有角都是 小于90° 然后 小时 2 <a 2 +b条 2 例如,在有边的等边三角形中 1 1 1 所有角度60° 1 2 = 1 < 1 2 + 1 2 = 2
如果三角形的角是 大于90° 然后 小时 2 >一个 2 +b条 2
注意,在任何三角形中,最长的边 小时 不能长于其他两边的总和。 所以 h<a+b . 如果它等于另外两个的和,那么三角形就是一条长度线 a+b=小时 ! 例如,如果 直角的 三角形是2厘米和3厘米,什么是 最长边的长度? 如果最长的边是 小时 然后,根据毕达哥拉斯定理,我们得到:
小时 2 = 2 2 + 3 2 = 13
小时 = √13 = 3·60555
在本页上,是一个直角三角形(因此毕达哥拉斯定理适用)
和 其边长为整数 称为 勾股三角形
毕达哥拉斯定理的一些直观证明
我最喜欢的证据 观望 品种在右边。
这两张图的边长都相同 a+b . 两个正方形包含相同的四个相同的白色直角三角形 (所以它是白色的 ) 带侧面 a、 b、c . 左边的方块也有两个蓝色方块 带有区域 一 2 和 b条 2 而右手边的一个则用一个面积的红色正方形代替它们 c(c) 2 . 这不取决于长度 a、 b、c ; 只是它们是直角三角形的边。 所以这两个蓝色方块 面积等于红色正方形 直角三角形 : 一 2 +b条 2 =c 2 这通过将方块从左侧的位置推到 它们显示在右侧。 不要转动或翻转它们,只需移动它们即可 到它们各自的角落。
有一个很好的例子 一种阐释毕达哥拉斯定理的装置 这是一个数学演示。 单击此处右侧的图像在新窗口中查看动画 或下载可用于免费Mathematica播放器的活动控件版本。 比尔·理查森有一个漂亮的 巴斯卡拉证明的动画
这个 3-4-5 三角形 在上面的示例中,我们选择了两个完整编号的边,并找到了最长的边 边,这不是一个整数。 也许令人惊讶的是,有一些直角三角形 三个边都是整数 打电话 勾股三角形 . 三个整数边长称为 毕达哥拉斯三元组 或 三人一组 .
一个例子是 a=3,b=4 和 h=5 ,称为“ 3-4-5 三角形”。我们可以如下检查: 三 2 +4个 2 = 9 + 16 = 25 = 5 2 所以 一 2 +b条 2 =小时 2 .
巴比伦人(生活在今天的伊拉克和伊朗地区)知道这三个国家 甚至早在5000年前! 也许他们用它做了一个直角三角形,这样他们就可以 建造建筑物时,要做成真正的直角&我们还不确定。
使用等距结很容易获得直角 在两个朋友的帮助下,在一根绳子上。 如果你把绳子的两端连在一起,一个朋友打第四个结 另一个是第七个结,然后你们都用力把绳子拉成三角形, 你会得到 3-4-5 三角形 它有一个真正的直角。 绳子可以随意长 这样你就可以精确地画出任意大小的直角。
三角形的边之和称为 周长 .
我们还可以轻松绘制 3 4 5 三角形如下:
但所有毕达哥拉斯三角形都更容易在方格纸上绘制,因为它们的所有边都是 整数长度。 测量长度 两个较小的边(直角周围的边)的长度 沿着 和 向上的 从同一点出发,然后将二者结合起来 端点在一起。 所以毕达哥拉斯三角形也告诉我们哪些点对具有整数坐标 是整数距离 不 在水平或垂直方向。
测试一个三角形——它是毕达哥拉斯的吗?
这里有一个小计算器 二 直角三角形的边 将计算第三个 ,或者你可以把这三个方面都检查一下。 它将检查它是否是直角的,如果是,它是否是毕达哥拉斯式的 (所有边都是整数)。 在这里 一 和 b条 是 二 腿 、围绕直角的侧面,以及 小时 是最长的边, 这个 斜边 :
PT?: 这是毕达哥拉斯语吗? 计算器
更多毕达哥拉斯三元组 是 3-4-5 唯一的毕达哥拉斯三巨头? 不,因为我们可以将 3-4-5 三角形 还有一个直角三角形: 它的侧面将是 6-8-10 我们可以检查一下 10 2 = 6 2 + 8 2 . 通过增加三倍继续此过程 3-4-5 和翻两番 依此类推,我们有无穷多个毕达哥拉斯三元组:
三 4 5
6 8 10
12 16 20
15 20 25
18 24 30
。。。
或者我们可以取倍数1、11、111、1111等的序列,得到一个模式:
三 4 5
33 44 55
333 444 555
3333 4444 5555
。。。
所有这些都将具有相同的 形状 (角度相同) 但在以下方面有所不同 大小 -数学术语是它们都是 类似的 三角形。 如果它们大小相同但位置不同 或方向,三角形称为 同余的 .
还有其他形状不同的直角三角形吗 有多少边?
对; 一个是 5, 12, 13 另一个是 7, 24, 25 . 我们可以使用毕达哥拉斯定理来检查它们是否有直角,即两个较小边的平方和等于平方 最长边的。 例如
5 2 + 12 2 = 25 + 144 = 169 = 13 2
7 2 + 24 2 =49+576=625= 25 2
勾股三角形数的图 斜边达到给定极限的勾股三角形的数量随着极限的增加而显著一致 如图所示:
H(H)
稍后 我们将更仔细地研究这些图表,发现有一个令人惊讶的数字与之相关 用这些直线。 但现在,我们如何找到这些毕达哥拉斯三角形? 有系统的方法吗?
勾股三角形的生成方法
求所有勾股三元组的最简单方法 理查德·杜克罗·德容(Richard du Croo de Jong)于2019年7月写信给我,指出 生成所有毕达哥拉斯三角形的最简单方法! 该方法在中提到 Kraitchik的 数学娱乐 第97页:参见 以下参考 .
如果 一 2 +b条 2 =小时 2 然后
一 2 =小时 2 -b条 2 哪些因素:
一 2 =(h+b)(h-b) 因此,找出以下两个因素 一 2 ,说吧 P(P) 和 问 和 P> 问 .然后
P=h+b,Q=h-b 也就是说
h=(P+Q)/2,b=(P-Q)/2 .
为了使P和Q是整数,P和Q必须是奇数或偶数,并且P>Q(或者b是0或负数)。
让我们用 a=12 :
一 2 =144 可能的P和Q是:
P=144,Q=1 但一是偶数,一是奇数(给出b和h的分数) P=72,Q=2 而且两者都是平等的 (P+Q)/2=h=37; (P-Q)/2=b=35 :三元组是 a=12,b=35,h=37
P=48,Q=3 但一是偶数,一是奇数(给出b和h的分数) P=36,Q=4 而且两者都是平等的 (P+Q)/2=h=20; (P-Q)/2=b=16 :三元组是 a=12,b=16,h=20
P=24,Q=6 而且两者都是平等的 (P+Q)/2=h=15; (P-Q)/2=b=9 :三元组是 a=12,b=9,h=15
P=18,Q=8 而且两者都是平等的 (P+Q)/2=h=13; (P-Q)/2=b=5 :三元组是 a=12,b=5,h=13
P=16,Q=9 但一是偶数,一是奇数(给出b和h的分数)
所以只有4个边为12的毕达哥拉斯三角形。 涉及因素的类似方法是Hypotenuse-Leg差分法 参见下文 .
生成PT的一种简单的两单位分馏方法 这是生成毕达哥拉斯三角形的一种非常简单的方法。 它基于形成 连续奇数或连续偶数的两个单位分数。
奇数 A类 下一个 B=A+2 1 / A类 + 1 / B类 海普
1 三 4/3 5
三 5 8/15 17
5 7 12/35 37
7 9 16/63 65
。。。
连续两次 古怪的 单位分数 取两个相差2的奇数,如3和5。 把它们变成单位分数: 1 / 三 和 1 / 5 并添加它们: 1 / 三 + 1 / 5 = 8 / 15 总和中的两个数字总是原始毕达哥拉斯三角形的两边! 这里是毕达哥拉斯三角形 8, 15, 17 .
即使 A类 下一个 B=A+2 1 / A类 + 1 / B类 海普
2 4 3/4 5
4 6 5/12 13
6 8 7/24 25
8 10 9/40 41
。。。
连续两次 即使 单位分数 取两个相差2的偶数,如2和4。 把它们变成单位分数: 1 / 2 和 1 / 4 并添加它们: 1 / 2 + 1 / 4 = 三 / 4 约化和中的两个数字总是原始毕达哥拉斯三角形的两个边! 这就是 3、4、5 三角形。
然而,既不使用两个赔率,也不使用两种平局 生成所有基本勾股三角形,但有一种方法使用 两个分数 做 .
这个 两个分数 生成勾股三元组的方法 下面是一种生成任意数量毕达哥拉斯三角形的简单方法:
方法: 示例1: 示例2:
取任意两个分数(或整数) 产品为2 请注意 分数没有 处于最低状态 :
1/3 6 第4页,共2页 第2页,共2页
每个分数加2: 7/3 8 8/2 6/2
交叉相乘以将两者转换为整数
7 24 16 12
这是毕达哥拉斯三角形的两面:
7 24 16 12
要找到第三个数字,请将这两个数字的平方相加:
7 2 +24 2 = 49 + 576 = 625
16 2 +12 2 = 256 + 144 = 400
…然后取平方根找到斜边:
√625 = 25
√400 = 20
得到毕达哥拉斯三角形:
7 24 25
16 12 20
这适用于以下任意两个分数 产品 是 2 并始终生成毕达哥拉斯三角形:
从开始 得到:
1 2 3 4 5
第2页,共2页 1 2 第4页,共2页 6 8 10
1/2 2/4 8/2 4 5 12 13
3/3 1 2 6/3 9 12 15
2/3 三 8 15 17
4/4 2/2 1 2 第4页,共2页 8/4 12 16 20
1/3 6 7 24 25
第3页,共2页 4/3 20 21 29
1/4 8 9 40 41
事实上,所有 原始的 勾股三元组由两个最低形式的分数生成 全部的 非原始的 当至少一个分数不在它的 最低形式。 ( 请参阅本页后面的内容 ). 这是一个用于实验的计算器,下面还有一些要研究的问题。
使用两个分数计算器生成PT
你做数学。。。
我没有这个方法的参考,所以如果有人能帮忙,请给我发电子邮件(我的名字是链接上的详细信息 本页的底部)。 谢谢! 但与其说是一种方法。。。。
……有吗 公式 生成毕达哥拉斯三元组?
这个 m、 n个 生成勾股三元组的公式
是的-我们可以通过提供两个不同的 正整数 m和n的值 在这个图表中。 你可以将这些项相乘并检查
(米 2 –n个 2 ) 2 +(2百万牛顿) 2 =(米 2 +n个 2 ) 2
一旦我们找到了一个三元组,我们就可以通过 按相同的比例放大所有边。
不是另一个的倍数的毕达哥拉斯三元组称为 原始毕达哥拉斯三元组 .
所以 3,4,5 和 5,12,13 是 原始的 毕达哥拉斯三元数组 但是 6,8,10 和 333,444,555 和 2013年5月5日 不是。
毕达哥拉斯的所有三元组都是由 m、 n个 ? 坏消息是答案是“不”,但好消息是 那个 所有原始毕达哥拉斯三元组 是由一些 m、 n个 值 在上面的公式中! 公式使用 m、 n个 不会给 所有三元组,因为它忽略了一些非本原的,例如 9,12,15 。这是一个 毕达哥拉斯的三重,因为作为一个三角形,它只是 3,4,5 三角形(我们的意思是 我们只是将 3,4,5 三角形乘以3, 我们已经知道是直角的)。 但是 9, 12, 15 我们错过了 m、 n个 公式是因为:
我们的公式说 米 和 n个 是正整数 毕达哥拉斯三连冠 米 2 –n个 2 ,2毫米,米 2 +n个 2
并且,由于我们希望三元组中的(正)整数值,那么 m>n (否则三元组中的第一个数字为负数)。 这个 200万 value是其中一条边,也是唯一的偶数边 9, 12, 15 是12, 所以 12 = 2 百万牛顿 . 因此 百万牛顿 =6 .但是 m>n ,因此我们只能有两种情况:
m=6 具有 n=1 或 m=3 和 n=2
第一个案例给出了三个 35, 12, 37 和第二个案例 给予 5、12、13 ,两者都不是 这个 9, 12, 15 三倍的。 那里 是 生成的两个值 9, 12, 15 他们是 m=2√2,n=√2 . 事实上 总是有 m、 n个 的值 全部的 个人电话 但它们并不总是整数: 如果 m、 n个 生成 a、 b、h 然后 g×a,g×b,g×h 由生成 √ 克 m、 √(√) 克 n个 .
米 2 –n个 2 ,2毫米,米 2 +n个 2
所有的 原始的 勾股三角形每个生成一次(当且仅当) m,n对中的一个是奇数,另一个是偶数。 这通常被描述为 米 和 n个 具有相反的奇偶校验 . 由于三角形的所有边都是正的,所以我们还需要 m> n个 .
有关这一点和证明的更多信息,请参阅《数字理论导论》中的Hardy和Wright一书 工具书类 在这一页的底部 .
下面是一张毕达哥拉斯三角形表,其较小的边最多为40:
三倍的 原始的? m、 n个
3, 4, 5 原始的 2,1
5, 12, 13 原始的 3,2
6, 8, 10 2× 3, 4, 5 3,1
7, 24, 25 原始的 4,3
8, 15, 17 原始的 4,1
9、12、15 3倍 3, 4, 5 –
9, 40, 41 原始的 5,4
10, 24, 26 2× 5, 12, 13 5,1
11, 60, 61 原始的 6,5
12, 16, 20 4× 3, 4, 5 4,2
12, 35, 37 原始的 6,1
13, 84, 85 原始的 7,6
14, 48, 50 2× 7, 24, 25 7,1
15, 20, 25 5× 3, 4, 5 –
15, 36, 39 3× 5, 12, 13 –
15, 112, 113 原始的 8,7
16, 30, 34 2× 8、15、17 5,3
16, 63, 65 原始的 8,1
17, 144, 145 原始的 9,8
18, 24, 30 6× 3, 4, 5 –
18, 80, 82 2× 9, 40, 41 9,1
19, 180, 181 原始的 10、9
20、48、52 4× 5, 12, 13 6,4
20, 99, 101 原始的 10,1
20, 21, 29 原始的 5,2
三倍的 原始的? m、 n个
21, 28, 35 7× 3, 4, 5 –
21, 72, 75 3× 7, 24, 25 –
21, 220, 221 原始的 11,10
22, 120, 122 2× 11, 60, 61 11,1
23, 264, 265 原始的 12,11
24, 32, 40 8× 3, 4, 5 6,2
24, 45, 51 3× 8, 15, 17 –
24、70、74 2× 12, 35, 37 7,5
24, 143, 145 原始的 12,1
25, 60, 65 5× 5, 12, 13 –
25, 312, 313 原始的 13,12
26, 168, 170 2× 13、84、85 13,1
27、36、45 9× 3, 4, 5 6,3
27, 120, 123 3× 9, 40, 41 –
27, 364, 365 原始的 14,13
28, 96, 100 4× 7, 24, 25 8,6
28, 45, 53 原始的 7,2
28, 195, 197 原始的 14,1
29, 420, 421 原始的 15,14
30, 40, 50 10× 3, 4, 5 –
30, 72, 78 6× 5, 12, 13 –
30, 224, 226 2× 15, 112, 113 15,1
31, 480, 481 原始的 16,15
32, 60, 68 4× 8, 15, 17 8,2
32, 126, 130 2× 16, 63, 65 9,7
32, 255, 257 原始的 16,1
三倍的 原始的? m、 n个
33、44、55 11× 3, 4, 5 –
33, 180, 183 3× 11, 60, 61 –
33, 544, 545 原始的 17,16
33, 56, 65 原始的 7,4
34, 288, 290 2× 17, 144, 145 17,1
35, 84, 91 7× 5, 12, 13 –
35, 120, 125 5× 7, 24, 25 –
35, 612, 613 原始的 18,17
36, 48, 60 12× 3, 4, 5 –
36, 160, 164 4× 9, 40, 41 10,8
36、105、111 3× 12, 35, 37 –
36, 323, 325 原始的 18,1
36, 77, 85 原始的 9,2
37, 684, 685 原始的 19,18
38, 360, 362 2× 19, 180, 181 19,1
39、52、65 13× 3, 4, 5 –
39, 252, 255 3× 13, 84, 85 –
39, 760, 761 原始的 20,19
39, 80, 89 原始的 8,5
40, 96, 104 8× 5, 12, 13 10,2
40, 75, 85 5× 8, 15, 17 –
40, 198, 202 2× 20, 99, 101 11,9
40, 399, 401 原始的 20,1
40, 42, 58 2× 20, 21, 29 7,3
使用生成PT m、 n个 公式计算器
这里有一个计算器,可以使用上面的公式计算三角形的边-只需键入 在的值中 米 和 n个 . 记住,公式会找到所有基本三元组,但它会 不 找到所有的非犯罪分子。 计算器会告诉您 米 和 n个 生成基本体 原语的三元组或倍数。 或者,你可以给它一个 米 值或范围 米 值,它将向您显示它可以生成的所有三角形。 最后,给它一个毕达哥拉斯三角形,它就会 测试是否有发电机 米 和 n个 或者没有。
二分法和m,n生成元法 现在我们可以显示我们看到的两个分数方法 页面前面 通过识别 n个 具有 b条 和 米 具有 a+b 以找到两个起始分数。 这相当于选择 一个= m–n个 和 b条= n个 对于分数 以获得 原始的 三倍于 m、 n个 发电机。 如果三角形是非本原的,就说是 k个 乘以一个基本三角形,然后 上面的替换给出了原始三角形,我们只需要乘以 分数依据 k个 在顶部 和 在底部得到非原始的。
斐波那契方法 这个 斐波那契数 从1和2开始生成,然后 使用该方法 添加最新的两个以获得下一个 。我们在这里使用此方法生成PT。 取任意2个数字开始斐波那契数列,例如 1 和 三 . 以类似斐波那契的方式,将它们相加以生成下一个: 1, 3, 4 并通过以下方式再次扩展您的系列 同样的规则: 1, 3, 4, 7 . 现在可以按如下方式创建毕达哥拉斯三元组:
使用由4个数字组成的斐波那契型序列: 1, 3, 4, 7 :
第一段: 将中间的两个数字相乘,结果加倍: 在这里 三 次 4 是 12 我们加倍购买
24 :毕达哥拉斯三角的第一面 第二段: 将两个外部数字相乘: 在这里 1 次 7 给予
7 :毕达哥拉斯三角形的第二条边 低血压:
将中间两个数字的平方相加: 在这里 三 2 +4个 2 = 25
或来自最后两个的乘积 减去 前两者的乘积: 在这里 4×7 – 1×3 = 25
两者都给予
25 :毕达哥拉斯三角形的斜边 所以我们找到了原始毕达哥拉斯三角形 7, 24, 25 . 你可以 以任意两个数字开头 并使用 斐波那契规则: 加上最近的两个得到下一个 再生成两个。 这四个数字将始终生成毕达哥拉斯三角形。 亲自尝试或使用 下面是计算器!
斐波那契数列计算器中的PT
斐波那契方法和 m、 n个 公式法 关于斐波那契方法为什么有效的解释很简单,并且与 m、 n个 公式法 在上面 : 两个中间值是 米 和 n个 的值 m、 n个 生成勾股三元组的公式 我们看到的 本页前面 :
m–n, n、 米 ,m+n
对于这个由4个数字组成的斐波那契型数列,使用上述方法,毕达哥拉斯三角形的边为:
两倍于中间两个的乘积: 2百万牛顿
外部两个值的乘积: (m–n)(m+n)=米 2 –n个 2
内部两个值的平方和: 米 2 +n个 2
我们看到了 早期的 并非所有毕达哥拉斯三元组都可以通过m-n方法生成。 我们刚刚证明了斐波那契方法与该方法等价,因此 四项斐波那契方法也无法产生所有三元组。 它可以生成所有原始三元组,但不能生成所有复合三元组。 让我们用斐波那契数列来计算我们的四个数字 a、 b、c、d 以便 a+b=c,b+c=d . 然后我们有:
三角形的两条腿是 2个b c 和 a和d
斜边是 b条 2 +c(c) 2 =天 2 –2 b c=a 2 +2个b c
这个区域是 a、b、c、d
周长是 2立方厘米
半径是 a b
前半径(即 与三角形所有三条边相切的三角形)为 a c、b d 和 抄送
因此,在许多方面,毕达哥拉斯三角形中重要结构的长度是 使用更容易、更自然地描述 四个斐波那契数列值
a、b、c、d 比 带有 m、 n个 发电机。
斐波那契数列中的勾股三角形 C W雷恩 数学脚本 第14卷(1948)第164页 似乎是最早提到这种方法,但只适用于斐波那契数。
斐波那契数三元组 A F霍拉达姆 《美国数学月刊》 第68卷(1961)第751-753页 给出任意两个起始数字的概括。
关于递归序列构造勾股三元组的分支的注记 H T Freitag输入 斐波那契数的应用,第3卷 G E Bergum,A N Philippou,A F Horadam(编辑),(Kluwer Academic 1990),第101-106页。
低血压-低血压差异 哈桑·乌兰达内(Hassan Ouramdane)于2014年11月3日给我发了一封电子邮件,告知我这种生成PT的替代方法,即 斜边和一侧。 对于PT a、 b、h 假设差异 在一侧之间, b条 说吧, 和斜边 小时 是 d日 那么我们有 b+d=小时 . 利用毕达哥拉斯定理,我们得到: 一 2 +b条 2 =小时 2 我们可以替换 小时 通过 b+d 一 2 +b条 2 =(b+d) 2 现在展开括号: 一 2 +b条 2 =b 2 +2个月+天 2
我们看到可以减去 b条 2 从双方: 一 2 =2天+天 2 右手边现在将分解 一 2 =d(2 b+d)
这告诉我们 腿之间的差异 b条 和斜边 小时 必须是
另一条腿的平方因子 一
这为我们提供了一种简单的生成此类三角形的方法,给定PT的一侧 一 和一个区别 d日 :
找出所有因素 一 2 那是 小于 一 因为另一个因素是 (2个b+d) 它比 d日
所有这些因素都可以作为 d日 . 要找到PT,其中一方是 一 对的每个值执行以下操作 d日 .
自 一 2 =d(2个b+d) 然后 :
将给定边除以平方( 一 2 )由 d日
从结果中减去 d日
如果结果是 即使 ,除以 2 找到第二条腿 b条 对于某些因子,我们不会得到偶数,因此这些因子不能作为 d日 .
如果值是一个整数,则添加 d日 找到斜边 小时 在PT中 a、 b、b+d
例如,找到一侧为12的PT:
12 2 =144=2 4 三 2 以下因素 144 那是 小于 12 是:
1, 2, 3, 4, 6, 8 和 9 这是差异的可能值 h-b=d : 依次进行:
1 ? 144/1 - 1 = 143 我们不能除以2 2 ? 144/2 - 2 = 72 - 2 = 70 即使如此 b条 = 35 :
12,35,37=35+2
三 ? 144/3-3=48-3=45 这是不均匀的。 4 ? 144/4 - 4 = 36 - 4 = 32 即使如此 b条 = 16 :
12, 16, 20=16+4
6 ? 144/6 - 6 = 24 - 6 = 18 即使如此 b条 = 9 :
12, 9, 15=9+6
8 ? 144/8 - 8 = 18 - 8 = 10 即使如此 b条 = 5 :
12, 5, 13=5+8
9 ? 144/9 - 9 = 16 - 9 = 7 它不能被2整除
写下一系列三元组的简单方法 看看下面的毕达哥拉斯三元组。 很容易发现图案 记住它。如果你把它写下来给你的朋友看,它会的 看起来你有惊人的计算能力!
21 220 221
201 20200 20201
2001 2002000 2002001
20001 200020000 200020001
它使用 n+1 对于 米 在公式中,然后让我们 n个 是10的幂。 这简化了三元组 成为 2n+1、2n(n+1)、2n 2 +2n+1 .
问题的解决方法:找到一个方案,用机械方法书写无限数量的勾股三角形 M Willey、E C Kennedy、, 《美国数学月刊》 第41卷(1934年)第330页。
有一个 计算器 下面可以用来生成 还有很多像这样的简单模式。 你能找到另一个像上面那样总是产生勾股三角形的简单方法吗?
勾股三元组中的模式 我们把构成直角的三角形的两边称为 腿 并使用字母 一 和 b条 斜边是直角对面最长的边,我们经常使用 小时 因为它。 两条腿和斜边是三个 边 三角形的, 三重或三重 a、b、h . 不同的作者使用不同的书写方式,例如a-b-h,但我们将使用 a、 b、h 在本页上。
The series of lengths of the原始勾股三角形的斜边 从5、13、17、25、29、37、41开始 A020882号 在斯隆家 整数序列在线百科全书 。它会的 包含65个两倍-可以是多个原始毕达哥拉斯三角形斜边的最小数字。 多个原始毕达哥拉斯三角形斜边的数字序列为 65, 85, 145, 185, 205, 221, 265, 305,... A024409年
上面的毕达哥拉斯三元组列表中有很多模式。 从这里开始你的调查 少许。
最短边和最长边是连续的
三, 4, 5
5, 12, 13
7, 24, 25
9, 40, 41
11, 60, 61
第一个也是最简单的毕达哥拉斯三角形是 3, 4, 5 三角形。 列表顶部附近还有 5, 12, 13 . 在这两种情况下 最长边和斜边是连续的整数 . 这里的列表显示还有更多。 你能认出这个图案吗?
克里斯·埃文斯(Chris Evans)在迪斯高中(Diss High School)的一名学生发现以下模式时:
1 1 三 = 4 三 → 3 4 (5)
2 2 5 = 12 5 → 5 12 (13)
三 三 7 = 24 7 → 7 24 (25)
4 4 9 = 40 9 → 9 40 (41)
。。。
其中分数给出两边,斜边是分子+1
注释75.23毕达哥拉斯三元组 克里斯·埃文斯 数学公报 75(1991),第317页。
我们能找到这些三元组的公式吗?
你会注意到 最小边 是奇数3、5、7、9,。。 所以最小的边是这样的 2i+1 . 其他方面,作为一个系列是4、12、24、40、60……我们能在这里找到一个公式吗? 我们注意到它们都是4:4×1,4×3,4×6,4×10,4×15的倍数。 倍数序列: 1, 3, 6, 10, 15,... 是 三角形数字 使用公式 i(i+1) / 2 . 所以我们的第二条边是这些边的4倍,或者简单地说,就是2i(i+1)。 第三面只比第二面多一个: 2i(i+1)+1 , 因此,我们的公式如下: 最短边= 2i+1 ; 最长边= 2i(i+1) ; 斜边= 1+2i(i+1)
现在检查两边的平方和是否与斜边的平方相同(毕达哥拉斯定理)。
我 a: 2i+1 b: 2i(i+1) h=b+1
1 三 2×1×2= 4 5
2 5 2×2×3= 12 13
三 7 2×3×4= 24 25
4 9 2×4×5= 40 41
5 11 2×5×6= 60 61
6 13 2×6×7= 84 85
7 15 2×7×8= 112 113
Bill Batchelor指出,两个连续边的总和为 4英寸 2 +4个i+1 这只是最小边的平方。 这为我们提供了生成这些三元组的另一种方法: 取奇数作为最小边:例如。 9
摆平它( 81 )-这将是另一个奇数
把正方形分成两半( 40·5 ), 四舍五入( 40 ) 另一个四舍五入( 41 ),形成另两个侧面( 9, 40, 41 )
或者,让我们看看 m、 n个 每个三元组的值。 自从 斜边比腿多一个,三边没有共同的因素,所以是原始的,因此 他们都有 m、 n个 值:
三倍的 米 n个
3, 4, 5 2 1
5、12、13 三 2
7, 24, 25 4 三
9, 40, 41 5 4
11, 60, 61 6 5
很容易看出这一点 m=n+1 . 这个 m、 n个 本例中的公式给出 一个= 米 2 – n个 2 = ( n个 +1) 2 – n个 2 = 2 n个 + 1 b=2 百万牛顿 =2( n个 +1) n个 = 2 n个 2 + 2 n个 小时= 米 2 + n个 2 = ( n个 +1) 2 + n个 2 = 2 n个 2 + 2 n个 + 1
所以 小时 是 b+1(b+1) 模式总是正确的: 如果 m=n+1 在中 m、 n个 公式 然后它生成一个斜边=1+最长边的(原始)三元组。
这些都是吗? 也许还有其他 m、 n个 带有腿和斜边的连续数字的值。 事实上,它们都是由上述公式给出的,因为: 三角形必须是原始的,所以我们知道它们有一个 m、 n个 形式。
小时= 米 2 + n个 2 可以是一个以上 任何一个 米 2 – n个 2 或 2 百万牛顿 :
如果 小时= 米 2 + n个 2 = ( 米 2 – n个 2 ) + 1 然后,采取 米 2 从双方: n个 2 = – n个 2 + 1 2 n个 2 = 1 或 n个 2 = 1 / 2 这对于一个整数是不可能的 n个 所以 小时 永远不会 a+1 .
如果 小时= 米 2 + n个 2 = 2 百万牛顿 + 1 然后
米 2 – 2 百万 + n个 2 = 1 与
(m–n) 2 = 1 .因此
米 – n个 = 1 或 米 – n个 = –1 但斜边是一个正数 米 2 –n个 2 所以我们必须这么做 m> n个 等等 m–n个 不能是 –1
我们唯一能拥有的条件是 m–n=1 ,这是 m=n+1 . 除了连续生成的三角形外,没有其他三角形的斜边比一条腿多一个 n+1,n 作为中的值 m、 n个 公式。
有关这些系列的更多信息:
系列4、12、24、40、60,。。。 最长腿的长度[由公式给出的数字 2个n(n+1) ] 和5、13、25、41、61。。。 [表格编号 2个n(n+1)+1 ]也是 通过这种不同寻常的平方和模式连接起来: 三 2 + 4 2 = 5 2 10 2 + 11 2 + 12 2 = 13 2 + 14 2 21 2 + 22 2 + 23 2 + 24 2 =25 2 + 26 2 + 27 2 36 2 + 37 2 + 38 2 + 39 2 + 40 2 = 41 2 + 42 2 + 43 2 + 44 2 。。。
无言证明:毕达哥拉斯 迈克尔·博德曼 数学杂志 73(2000)第59页。
两条腿是连续的 也在 3, 4, 5 三重,三角形的两条腿 一 和 b条 是 连续的, b=a+1 还有这样的吗? 对! 20, 21, 29 . 尽管上面的列表不再包含更多内容,但还有更大的示例:
3, 4, 5 20, 21, 29 119, 120, 169 696, 697, 985
因为这两条腿是连续的数字,所以它们没有共同的因子,所以所有这些都是 基本的。 因此,我们可以为 米 和 n个 在中 m、 n个 上述公式。 以下是与他们相同的列表 m、 n个 值:
米 n个 一 = 米 2 -n个 2
b条 = a+1 = 200万
小时 = 米 2 +n个 2
2 1 三 4 5
5 2 21 20 29
12 5 119 120 169
29 12 697 696 985
这已经表明我们可以使用发电机 米 和 n个 为一个三人组找到下一个的发电机。 看看你能不能找到这个三元组模式的方法和公式。 13岁的凯恩·约翰斯顿(Kayne Johnston)也发现了不使用 这个 米 和 n个 生成器,每行仅根据前面的两行进行计算: 表中的下一行有一个 最小边 那就是
之前的6倍 最小边
减 前面最小的边(列表中倒数第二个)
加 2
例如,在前两行之后,其中最小的边是 三 和 20 , 下一个是 6 20 – 三 + 2 = 120 –3 + 2 = 119 . 另一边只比最小的多一个,所以在这里 120 . 如果 n个 第个 三重是 秒(n) 然后是公式 s(n) 是:
s(1)=3 s(2)=20 如果n>2,s(n)=6 s(n-1)-s(n-2)+2
你能找到一个类似的方法来计算 斜边 但没有在 双方? 这里的系列包括:
最短的边是3、20、119、696,。。。 A001652号 公式: 6×倒数第二名+2
第二条腿是4、21、120、697,。。。 A046090型 公式: 6×最后–倒数第二–2
斜边是5、29、169、985,。。。 A001653号 公式: 6×倒数第二名
递归公式通常根据项的索引数(n)写得更精确,因此如果我们调用 系列 一 ,通用术语为 a(n) 或 一 n个 和 因此,系列中的上一个术语是 a(n-1) 或 一 n-1个 . 公式 下学期为6×上学期–倒数第二学期+2 可以写入 一 n个 =6安 n-1个 –a n-2个 + 2 . 我们还有:
奇数长度的腿是3、21、119、697。。。 A046727号 公式: 一 n个 =6安 n-1个 –a n-2个 –4(-1) n个
偶数长度的腿是4、20、120、696。。。 A046729号 公式: 一 n个 =6安 n-1个 –a n-2个 + 4 (-1) n个
贝勒(参见 本页底部的参考 )给出了这些三元组的公式 因此 第页 第个 三重输入 这个列表是直接根据 第页 . 丹·西科尔斯基(Dan Sikorski)指出,连续斜边的比例趋向于 3 + 2 √2 . 这也得到了 连分数 对于该值,即 [5; 1,4 ] = 5.82842712474619 它的收敛点是
5 , 6 , 29 , 35 , 169 , 204 , 985 , ... 1 1 5 6 29 35 169
这个 m、 n个 连续线段三角形的值
米 n个 一 = 米 2 -n个 2
b条 = a+1 = 200万
小时 = 米 2 +n个 2
2 1 三 4 5
5 2 21 20 29
12 5 119 120 169
29 12 697 696 985
在上一节中,我们在连续腿部三角形的最小边序列中发现了递归模式。 现在让我们再看看这些三角形,但要集中精力 m、 n个 值 如下表所示: 这个 m、 n个 值是单个序列的连续项: 1, 2, 5, 12, 29, ... . 你能猜出这个系列的下一个数字吗?
这是一种与最小边类似的级数,只需要前两个数字即可计算下一个数字。 这次的规则是
2次 前一个 加 之前的那个
例如,在 1, 2 下一个是 2× 2 + 1 = 5 . 以及之后 1、2、5 下一个是 2× 5 + 2 = 12 , 等等。将系列扩展到 29 我们有 1, 2, 5, 12, 29, 70, 169, 408, 985, ... . 这一系列数字称为 弹丸数量 ( A000129号 ). 用作 m、 n个 值生成所有 毕达哥拉斯三角形,有连续的边,只有这些三角形。
你做数学题。。。
另一个侧面差异-超额 我们也可以根据PTs两条腿的不同来分类:b-a; 或者说一条腿和低腰肌的区别:h-a和h-b。 还有一个更大的区别,它有一些很好的属性: 过量的 . 在每个三角形中,我们必须使每对边的总和大于第三条边。 如果没有,这对边就不会相遇形成三角形,因为第三条边太大了。 在毕达哥拉斯三角形中,两条腿必须一起超过斜边,区别是 称为 过量的 =h-(a+b)。
这个 过量的 告诉我们如果我们沿着 直角三角形(a+b) 与沿斜边A到B(h)的直接路线相反。
过量=a+b−h
我们还可以从几何上说明过量a+b−h:
沿h测量b侧(从点A开始) 给我看看
取h:(h-b)的剩余部分,远离a侧 给我看看
a侧左边是多余部分:a-(h-b)=a+b-h=OP 给我看看
从a侧开始,我们也可以这样做:
沿h测量a侧(从点B开始) 给我看看
取h:(h-a)的剩余部分,远离b侧 给我看看
a边的左边是多余部分:b-(h-a)=a+b-h=OQ 给我看看
这个多余部分是inCircle的直径 给我看看
重新开始
超出部分是内圆的直径,内圆是三角形内与三条边接触的最大圆。 这是因为 图中平行于OB的直径与OA线相交,距离a为h-a+(a+b-h)/2=(h+b-a)/2 图中平行于OA的直径与OB线相交,距离b为h-b+(a+b-h)/2=(h-b+a)/2 由于这两个距离之和为h,因此它们在AB上定义了一个唯一点,即(h+b-a)/2距离a,(h-b+a)/2离b。
更多图案 毕达哥拉斯三元组中还有更多的模式! 例如 有最长边和斜边的原始三角形 相差2,例如 8, 15, 17 和 12, 35, 37 还有更多。 这些三元组中的数学模式是什么? 另一个想法是采用公式并找到特殊情况, 记住公式是这样的 不 生成 全部的 毕达哥拉斯三元组。 例如,让 n=1 。然后我们有三胞胎 米 2 -1,2m,m 2 +1 ,尽管我们有 使限制 m> 1个 斜边为正数:
n个 米 米 2 –1 200万 米 2 +1
1 2 三 4 5
1 三 8 6 10
1 4 15 8 17
1 5 24 10 26
1 6 35 12 37
请注意 并非所有这些都是原始的 还有其他三元组的边比斜边小 不在此列表中。
在毕达哥拉斯三角中,任何数字都可以是边吗? 注意,这里我们使用了术语 腿、侧边、斜边 如下: 有两个 腿 和a 斜边 制作3个 边 每个的 毕达哥拉斯三角。
边为n的勾股三角形数 这些序列是 计数 n=1、2、3,。。。 在6个类别中的每一个类别中:
以便 0,0,1,1,2,。。 方法 0 n=1的三角形, 0 对于n=2, 1 对于n=3, 1 对于n=4, 2 对于n=5等。
基本体 全部
作为一条腿 A024361号 0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 2, 1, 0, 2, 1,..
A046079美元 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 1, 1, 4, 1, 1, 4, 3,...
作为斜边
A024362美元 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0,...
A046080型 0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,1,0,1,0,。。。
全部的
A024363美元 0, 0, 1, 1, 2, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 2, 2, 0, 2, 1,...
A046081号 0, 0, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 4, 2, 1, 5, 3,...
它看起来像是2后面的每四个数字,即6、10、14、18,。。。 不能是基本三角形的边。 此外,你可能会猜到,数字列表中没有空格,可以是至少一个三元组的边。 这些都是真的。
为了证明任何数字X都可以是毕达哥拉斯三角形的边,我们使用 m、 n个 生成 两种情况下的方法:X偶数和X奇数。
如果X是偶数: 让 n=1 和 m=X/2 然后由生成的边 2百万牛顿 是X 如果X是奇数: 然后我们可以把它减半 m=(X+1)/2 和 n=(X–1)/2 因此,由 米 2 –n个 2 =(m–n)(m+n)=1×X 是X
那么我们问题的答案 在毕达哥拉斯三角中,任何数字都可以是边吗? 是 是-除了数字1和2。
从上表中,我们可以列出数字本身的有序列表,这些数字可以在每个类别中显示为边。 如果我们寻找边是2的幂的三元组,我们会发现:
用于第2面 1 =2没有
用于第2面 2 =4: 3 4 5 只有1个
用于第2面 三 =8: 6 8 10、8 15 17 所以有2个
用于第2面 4 =16: 12 16 20, 16 30 34, 16 63 64 所以有3个
。。。
用于第2面 n+1 正好有n个
E2460型 D Meyers、C F Pinzka、W R Westphal、H M Marston、R B Eggleton 美国数学月刊 第82卷(1975)第303-304页。
勾股三角形的可能边 这里列出了实际的侧面。 如果给定边有多个可能的毕达哥拉斯三角形,则在这些序列中重复该边。 可能边长的顺序 没有重复 括号中给出。
基本体 全部
腿
3, 4, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 12, 13, 15, 15, 16,...
A024355号 ( A042965号 ) 这些是除那些以外的所有数字 表单的 4n+2=2、6、10、14。。。
3, 4, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 9, 10, 11, 12, 12, 12, 12, 13, 14,...
A009041号
它包含每个大于2的整数
低血压
5、13、17、25、29、37、41、53、61、65、65、,。。。
A020882号 ( A008846号 = A002144号 ) 这些是具有 全部的 他们的主要因素 表单的 4n+1
5, 10, 13, 15, 17, 20, 25, 25, 26,...
A009000型 ( A009003号 ) 这些是具有 至少一个 基本因子 表单的 4n+1
塞兹
3, 4, 5, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 12, 13, 13,...
A024357号 ( A042965号 ) 这是除了表格中的数字之外的所有数字
4n+2=2,6,10,14。。。
3, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 9, 10, 10, 11, 12, 12, 12, 12, 13, 13,...
A009070号 这个序列包括每个大于2的整数
很容易证明 素数是一个独特的原始毕达哥拉斯三角形的边 (感谢Alf Gunnarsson向我指出这一点)。
出示证据
所有奇数都是两个平方的差,因为(n+1) 2 -n个 2 =2n+1。 2之后的所有素数都是奇数,因此它们也是两个平方的差,但这是 只有一种可能,因为 米 2 −n个 2 =(m+n)(m−n)。
由于素数只有两个因子,即1和数字本身,那么 m−n必须为1,并且此解决方案是唯一的。 所以m=n+1,m+n是2n+1,素数。 所有原始毕达哥拉斯三角形都符合模式m 2 -n个 2 ,2毫米,米 2 +n个 2 除2以外的所有素数都是奇数,因此不能是边2mn,因此是两个正方形的差, 我们刚刚展示了,这只有一种可能。 m和n生成PPT的条件是它们应该具有相反的奇偶性 正如我们前面看到的 带有素数支路的PPT的m,n对的形式为n+1,n。 其中一个必须是奇数,另一个必须是偶数,所以m,n对n+1,n,其中2n+1是素数。 素数= 2n+1个 n个 米= 素数n 幻灯片演示文件
三 1 2 3,4,5
5 2 三 5,12,13
7 三 4 7,24,25
11 5 6 11,60,61
13 6 7 13,84,85
17 8 9 17,144,145
自 n+1,n 生成这些PPT,第二个分支是 2mn=2(n+1)n 总是大于 (n+1) 2 −n个 2 =2n+1 对于n≥0,则素数 边是最小的,第二条腿和斜边是连续的数字。 如果m=n+1且2n+1是质数,则m,n生成PPT 2n+1=素数,2(n+1)n,2n 2 +2n+1
还有一些非素数也是一个PPT的侧面: 4英寸 3, 4, 5 和8英寸 8, 15, 17 . 还有更多关于求任意数之和的平方 本页稍后 .
勾股三角形中的数列 其他感兴趣的系列包括:
A020883号 最长的腿 在基本三元组中: 4, 12, 15, 21, 24, 35, 40, 45, 55, 56,... (或 A024354号 没有重复项或 A024360型 作为具有最长边n的三角形数或 A024410号 多个基本三角形中最长的腿)
A020884号 最短的腿 在基本三元组中: 3, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 20,... ( A024352号 没有重复 或 A024359号 作为每个最短边n或 A0244411号 多个基本三角形中最短的腿) 除了0和1之外,这些都是两个平方差或, 等价地,每个数除以4后都有余数0、1或3 A042965号 ).
A024409年
低蛋白 一个以上的基本三角形。 A002144号 初级低血压症:5、13、17、29、37、41、53、61、73、89、97,。。。 或其平方是两个非零平方之和的素数。
A024406号 面积 基本三角形的数量: 6, 30, 60, 84, 180, 210, 210, 330,... ( A020885型 是面积除以6, A024407号 多个基本三角形的面积 因为所有这些区域都是6的倍数)
A024364号 这个 周长 基本三角形的数量: 12, 30, 40, 56, 70, 84, 90,... ( A024408号 多个原始三角形的周长); 也 A099829号 n个毕达哥拉斯三角形的最小周长。 2009年10月 12, 30, 56, 90, 132, 154, 182, ... 是指其正方形是原始毕达哥拉斯三角形周长的数字。
A006593号 最小的数字 是一个侧面 n个 三合会 n=1,2,3,4,5,。。。 : 3, 5, 16, 12, 15, 125, 24,... 所以这个序列表明3是1个三和弦中最小的边, 5是正好出现在2个三端双向可控硅中的最小值,16出现在3个三端双向可控硅中,等等)
依据 侧面差异 ,自 3,4,5 斜边腿差为1 通过将三角形扩大一倍 D类 也会生成斜边差为D的三角形。
对于基本三角形 斜边差异 仅限于 1, 2, 8, 9, 18, 25, 32, 49, 50, .. ( A096033号 )哪些是 奇数方块加上一半的偶数方块。
什么时候 n个 毕达哥拉斯三元组的成员? 多米尼克和阿尔弗雷德·维拉, 数学公报 注87.04,第102-105页,第87卷(2003年)。 这篇文章 和其他关于毕达哥拉斯三元组的 可从以下位置获得PDF格式 多米尼克·维拉的 数学页 .
本原三元组的图
我们可以用自然的方式在图上绘制毕达哥拉斯三角形 作为 x-y轴 协调 如果我们用两条腿作为坐标。 斜边就是点到原点的距离。
绘制所有勾股三角形
如果我们画出所有的毕达哥拉斯三角形,其支路最大为100 我们得到的图表如下所示:
因为每个三重 一个b小时 是与其“反射”相同的三元组 b个小时 ,每个三元组绘制两次, 黑点的反射为红色。 突出的直线是较小勾股三角形的倍数 3 4 5 黑色和 4 3 5 红色。
如果绘制更多的三元组,则原点有更多的直线: 对于较小(原始)毕达哥拉斯三元组的倍数,点的线最密集,所以接下来我们将看到 5 12 13 依此类推:
绘制原始勾股三角形
如果我们只绘制原始毕达哥拉斯三角形,直线就会消失,其他有趣的东西就会出现。 曲线更加清晰
原始勾股三角形的UAD树
UAD树 向右生长!
3 4 5 U型 5 12 13 U型 7 24 25
A类 55 48 73
D类 45 28 53
A类 21 20 29 U型 39 80 89
A类 119 120 169
D类 77 36 85
D类 15 8 17 U型 33 56 65
A类 65 72 97
D类 35 12 37
我们可以组织所有 原始的 三角形成为一种系谱树 3 4 5 . “树”向右生长,树中的每个节点正好有3个子节点,称为Up、Along和Down, 或者简称为U、A和D。 每个“后代”三元组都是由 “父”三元组 一个b小时 在它的左边 如下:
例如: 3 4 5
从开始 a、 b、h
去 向上 收件人: a–2b+2h, 2a–b+2h, 2a–2b+3小时
5 12 13
去 沿着 收件人: a+2b+2h, 2a+b+2h, 2a+2b+3h
21 20 29
去 向下 收件人: –a+2b+2h, –2a+b+2h, –2a+2b+3h
15 8 17
霍尔的文章(见本节末尾)证明了 每一个 基本三元组位于该树中,并且该树包含 只有 基本三元组。
4 3 5 U型 8 15 17
A类 20 21 29
D类 12 5 13
如果我们交换 一 和 b条 在任意三元组中 然后U、A和D三个变换仍然产生相同的三个三元组 但上升和下降三连胜已经在所有三连胜中都取得了领先地位 两条腿 一 和 b条 也换过地方。
UAD树中的m,n生成器
m,n值
2,1 U型 3,2 U型 4,3
A类 8,3
D类 7、2
A类 5,2 U型 8,5
A类 12,5
D类 9,2
D类 4,1 U型 7,4
A类 9,4
D类 6,1
霍尔发表关于UAD树的文章20年后,其他调查人员 发现有一组更简单的转换 生成与Hall相同的树,但对每个三元组使用m,n生成器 如下: 从带发电机的三重起动 m、 n个 在左边我们有:
m、 n个
去 向上 到 2m–n, 米
去 沿 到 2m+n, 米
去 向下 到 m+2n, n个
UAD树计算器 对于任何 原始的 三倍,这个计算器会
显示其后的三个基本U、A和D三元组
UAD从 3,4,5
找到树中给定路径末尾的三元组,作为U、a和D方向的字符串 例如,AU是通向三元组的路径 39 80 89
显示了每个三元组的[m,n]生成器
你做数学题。。。
找到具有连续腿的三元组的路径: 20 21 29 , 119 120 169 。。。
什么样的路径将我们带到斜边大于一条腿的三元组: 三 4 5 , 5 2013年12月 , 7 24 25 。。。?
什么属性具有所有带路径的三元组 D、 DD、DDD、DDDD。。。。 ?
从树上的任意三元组中,哪个分支上是另一个 具有相同的差异
斜边h和边b?
斜边h和边a?
a侧和b侧?
课堂笔记232。 毕达哥拉斯三合会谱系 A大厅 数学公报 第54卷(1970)第377-379页。
毕达哥拉斯三元组的家谱 阿R Kanga IMA公告 第26卷(1990)第15-27页。
78.12重温毕达哥拉斯三胞胎的家谱 R桑德斯、T兰德尔 数学公报 第78卷(1994年)第190-193页。 在毕达哥拉斯-en bijna-毕达罗兹-driehoeken en en en generatieprocess met behulp van unimodulaire矩阵上 (关于勾股三角形和拟勾股三角形以及借助幺模矩阵的生成过程) F J M Barning公司 数学。 阿姆斯特丹中心Afd Zuivere Wisk ZW-001 (1963)荷兰语, PDF格式 巴宁先于霍尔发现了这些矩阵,似乎独立地发现了同一棵树: 所以你可能会看到它们被称为霍尔矩阵或巴宁的毕达哥拉斯树或巴宁霍尔方法。 (引用于: 勾股n元组的矩阵生成 D卡斯,P J阿尔帕亚 程序。 美国数学学会。 第109卷(1990)第70页。)
Pytagoreiska trianglar公司 (瑞典语),B.Berggren,Tidskrift för elementär matematik,fysik och kemi 17(1934),129-139。 这是一篇关于UAD树的更早的文章(H Lee Price的私人电子邮件)
勾股树:一个新种 H.Lee Price(2008) arXiv:0809.4324(pdf) 一篇非常有趣的论文介绍了另一种类型的树,它使用三个相同的矩阵生成所有原始勾股三元组 每个位置的值,但符号不同:
其他三角形属性
周长
如果我有一条长度为n的字符串,如果边的长度为整数,我可以从中生成多少直角三角形? 此处的图表显示了绳索长度为3+4+5=12时的唯一配置。 绳子的长度是 三角形。 这个 周长 三角形的 一个b小时 是边的长度之和 a+b+h . 因为毕达哥拉斯三角形的边是整数,所以周长也是整数。
周长是铅笔精确绘制所需的距离
如果是三角形的田地,则为围住田地所需的围栏长度
您可以使用 计算器 (在新窗口中打开) 找到最长边达100的所有毕达哥拉斯三角形,以及 周长 P(P) 及其面积 A类 :
所有毕达哥拉斯三连体,边长不超过100 按斜边(最长边)的顺序排列的: 具有 P(P) 埃里米(a+b+h)
三人一组 原始? 周长
3, 4, 5 原始的 12
6, 8, 10 2× 3, 4, 5 24
5, 12, 13 原始的 30
9, 12, 15 3× 3、4、5 36
8、15、17 原始的 40
12, 16, 20 4× 3、4、5 48
15, 20, 25 5× 3, 4, 5 60
7, 24, 25 原始的 56
10, 24, 26 2× 5, 12, 13 60
20, 21, 29 原始的 70
18, 24, 30 6× 3, 4, 5 72
16, 30, 34 2× 8, 15, 17 80
21, 28, 35 7× 3, 4, 5 84
12, 35, 37 原始的 84
15, 36, 39 3× 5, 12, 13 90
24, 32, 40 8× 3, 4, 5 96
9, 40, 41 原始的 90
三人一组 原始人? 周长
27, 36, 45 9× 3, 4, 5 108
30, 40, 50 10× 3, 4, 5 120
14, 48, 50 2× 7, 24, 25 112
24, 45, 51 3倍 8、15、17 120
20, 48, 52 4× 5, 12, 13 120
28, 45, 53 原始的 126
33, 44, 55 11× 3, 4, 5 132
40, 42, 58 2× 20, 21, 29 140
36, 48, 60 12× 3, 4, 5 144
11, 60, 61 原始的 132
39, 52, 65 13× 3, 4, 5 156
25, 60, 65 5× 5, 12, 13 150
33, 56, 65 原始的 154
16, 63, 65 原始的 144
32, 60, 68 4× 8, 15, 17 160
42, 56, 70 14倍 3, 4, 5 168
48, 55, 73 原始的 176
三人一组 原始? 周长
24, 70, 74 2× 12, 35, 37 168
45, 60, 75 15× 3, 4, 5 180
21、72、75 3倍 7, 24, 25 168
30, 72, 78 6× 5, 12, 13 180
48, 64, 80 16× 3, 4, 5 192
18, 80, 82 2× 9, 40, 41 180
51, 68, 85 17× 3, 4, 5 204
40, 75, 85 5× 8, 15, 17 200
36, 77, 85 原始的 198
13, 84, 85 原始的 182
60, 63, 87 3× 20, 21, 29 210
39, 80, 89 原始的 208
54, 72, 90 18× 3, 4, 5 216
35, 84, 91 7倍 5, 12, 13 210
57, 76, 95 19× 3, 4, 5 228
65, 72, 97 原始的 234
60, 80, 100 20× 3, 4, 5 240
28, 96, 100 4× 7、24、25 224
等围勾股三角形
A009096号 列出了所有毕达哥拉斯人的周长 三角形顺序:12、24、30、36、40、48、56、60、60、70,。。。 A009096号 ( A010814号 没有重复)。
仅对于基本三角形,周长为 12, 30, 40, 56, 70, 84, 90, 126, ... ( A024364号 )
如果我们想要 最小的 构成n个不同直角三角形的字符串长度,然后
最小周长为 12 这是一个三角形的周长: 3, 4, 5
周遭 60 是两个不同三角形的最小值: 15, 20, 25 = 5× 3, 4, 5 和 10, 24, 26 = 2× 5, 12, 13
但必须如此 120 对于3个三角形:10x 3、4、5 ,4倍 5, 12, 13 , 24, 45, 5 ,所以这个系列是 12, 60, 120, ... A099830型
如果我们收集 最小的 周长正好为2、3、4。。。 PTs合并为一个列表,我们有 正好2个三角形的第一个周长是 60 ,正好是3个三角形中的 120 , 4的是240 继续有点不稳定,如420720132084026401680, 。。。 A099830型 .
A099831号 正好两个毕达哥拉斯三角形的周长: 最小的是 60 但是,实际上还有两个PT的其他周长吗? 接下来是 84 周长为7倍 3, 4, 5 和,共 12, 35, 37 . 接下来就是 90 依此类推,列表开始: 60, 84, 90, 132, 144, 210, ... A099831号
其他数字正好是3个毕达哥拉斯三角形的周长: 120 是最小的 (周长 20, 48, 52 , 24, 45, 51 和 30, 40, 50 ) 然后按照顺序 120, 168, 180, 252, 280, ... A099832号
其他恰好是4个勾股三角形周长的数: 240, 360, 480, 504, 630, ... A099833号
正好5个PT共用的周长是 420, 660, 924, 1008, 1200, 1584 ... A156687号
几乎所有与其他三角形共享一个周长的三角形都是非本原三角形。
对于本原勾股三角形 我们得到了完全不同的结果。 第一个 原始的 具有相同周长的勾股三角形为 195, 748, 773 和 364、627、725 周长为 1716 . 下一个这样的周长是 2652, 3876, 3960, ... A024408号 我们必须到达 14280 在我们找到三个具有相同周长的原始三角形之前: 119, 7080, 7081 和 168, 7055, 7057 和 3255, 5032, 5993 . 下一个周长是 72930 对于 2992, 34905, 35033 和 7905, 32032, 32993 和 18480, 24089, 30361 . 另请参见
面积 这个 地区 毕达哥拉斯三角 a、 b、h 只是两条腿的一半 (形成直角的边) ab公司 / 2 .
三角形的面积是你需要给它上色的颜料量
面积决定了你需要多少草籽才能填满三角形的田地
由于我们将三角形两条腿的乘积减半,我们可以问:
毕达哥拉斯三角形的面积总是整数吗?
如果 我们可以在毕达哥拉斯三角形中有两条奇怪的腿,那么答案是否定的。
真正的答案总是“是”,因为: 从 m、 n个 公式 上面,一侧是 200万 if原语 或者,如果不是原始的,那么它是多重的,所以总是有一个是偶数的。
在上表中 3 4 5 是唯一一个面积小于周长的三角形。 我们可以找到两个周长等于其面积的三元组:
6 8 10 有 P=24 和 A=24 和 5 12 13 有 P=30 和 A=30 (原语)
面积为周长两倍的三角形为:
12 16 20 有 P=48 和 A=96
10 24 36 有 P=60 和 A=120
9 40 41 有 P=90 和 A=180 (原语)
所有毕达哥拉斯三连体,边长不超过100 按斜边(最长边)的顺序排列: 具有 A类 雷阿 ab公司 / 2
三人一组 原始? 面积
3, 4, 5 原始的 6
6, 8, 10 2× 3, 4, 5 24
5, 12, 13 原始的 30
9, 12, 15 3倍 3, 4, 5 54
8, 15, 17 原始的 60
12, 16, 20 4× 3, 4, 5 96
15, 20, 25 5× 3, 4, 5 150
7, 24, 25 原始的 84
10, 24, 26 2× 5、12、13 120
20、21、29 原始的 210
18, 24, 30 6× 3, 4, 5 216
16、30、34 2× 8, 15, 17 240
21, 28, 35 7× 3, 4, 5 294
12, 35, 37 原始的 210
15, 36, 39 3× 5, 12, 13 270
24, 32, 40 8× 3, 4, 5 384
9, 40, 41 原始的 180
三人一组 原始? 面积
27, 36, 45 9× 3, 4, 5 486
30, 40, 50 10× 3, 4, 5 600
14, 48, 50 2× 7, 24, 25 336
24, 45, 51 3倍 8, 15, 17 540
20, 48, 52 4× 5, 12, 13 480
28, 45, 53 原始的 630
33, 44, 55 11× 3, 4, 5 726
40, 42, 58 2× 20、21、29 840
36、48、60 12× 3, 4, 5 864
11, 60, 61 原始的 330
39, 52, 65 13× 3, 4, 5 1014
25, 60, 65 5× 5, 12, 13 750
33, 56, 65 原始的 924
16, 63, 65 原始的 504
32, 60, 68 4× 8, 15, 17 960
42, 56, 70 14× 3, 4, 5 1176
48, 55, 73 原始的 1320
三人一组 原始? 面积
24, 70, 74 2× 12, 35, 37 840
45, 60, 75 15× 3、4、5 1350
21, 72, 75 3× 7, 24, 25 756
30, 72, 78 6× 5, 12, 13 1080
48, 64, 80 16× 3, 4, 5 1536
18, 80, 82 2× 9、40、41 720
51、68、85 17× 3, 4, 5 1734
40, 75, 85 5× 8, 15, 17 1500
36, 77, 85 原始的 1386
13, 84, 85 原始的 546
60, 63, 87 3× 20, 21, 29 1890
39, 80, 89 原始的 1560
54, 72, 90 18× 3, 4, 5 1944
35, 84, 91 7× 5, 12, 13 1470
57, 76, 95 19× 3, 4, 5 2166
65, 72, 97 原始的 2340
60, 80, 100 20× 3、4、5 2400
28, 96, 100 4× 7, 24, 25 1344
可能的 地区 勾股三角形的 6,24,30,54,60,84,96,... ( A009112号 ) Mohanty和Mohanty(见下一段中的参考)称之为 毕达哥拉斯数 . 基本三角形的面积为 6,30,60,84,180,... ( A024365美元 ) 他们称之为 本原毕达哥拉斯数 . 他们也证明了
每个毕达哥尔三角形的面积是 6的倍数 (定理5): 这些区域是 6,24,30,54,60,84,96,... A009112号 ) 这是6乘以1,4,5,9,10,14,16,。。。 ( A177887号 )
所有的 区域以0、4或6结尾 作为单位的数字,每一个都有无穷多个。
尽管对于较大的三角形来说,这些区域似乎越来越远: 6, 24, 30, 54, 60, 84, 96, 120, 150, 180, 210, 216, 240, 270, 294, 330
事实上,他们在这方面相当有规律 之间总是有一个毕达哥拉斯数 n个 和 2个 一旦我们超越了 n=12 (定理6)
Four Factor属性 所有毕达哥拉斯数, A类 , 有4个不同的因素, a、 b、c、d 哪里 a b=c d=a和a+b=c–d 并且任何具有这种4因子性质的数也必须是 a勾股数(定理1):
区域A 一 b条 c(c) d日 a+b=c-d 三角形
6 2 三 6 1 5 3 4 5
24 4 6 12 2 10 6 8 10
30 10 三 15 2 13 5 12 13
54 6 9 18 三 15 9 12 15
60 5 12 20 三 17 8 15 17
从中我们注意到 a+b=c–d=斜边
如果是整数 r、 s,t 在中 算术级数 如果有共同的差异d,那么我们可以这样说 s=r+d,t=r+2d . 数字 n=r s t d 则为勾股数(定理2): 此外,如果 gcd(s,d)=1 和其中一个 秒 和 d日 是偶数 然后是另一个奇怪的 n个 是一个 原始的 毕达哥拉斯数。
3个连续数的乘积 是勾股数(定理2推论)。
1×2×3 = 6 , 2×3×4 = 24 , 3×4×5 = 60 , 4×5×6 = 120 ,...
如果第一个 和 第三个是奇数,然后是 原始的 毕达哥拉斯数。
有无穷多(原始)毕达哥拉斯数 两个连续数的乘积 (定理4):
2×3 = 6 , 14×15 = 210 , 15×16 = 240 , 24×25 = 600 。。。
有无穷多个或 双毕达哥拉斯数 ,即整数对 A类 和 A+6(A+6) 这两个都是勾股数(定理9),例如:
区域A 三角形 A+6(A+6) 三角形
24 6 8 10 30 5 12 13
54 9 12 15 60 8 15 17
210 12 35 37 20 21 29 216 18 24 30
330 11 60 61 336 14 48 50
。。。
没有平方数是毕达哥拉斯数 (定理11),这是第一个 证明 通过 皮埃尔·德 费马 (1601-1665).
勾股数 S Mohanty和S P Mohanty 斐波那契季刊 28 (1990) 第31-42页 证明了关于勾股三角形面积的许多有趣结果
肮脏的数字 B米勒 数学老师 73(1980)第649页 是关于毕达哥拉斯数序列的早期论文,但由四因子属性定义
你做数学题。。。 这个 本页后面的计算器 (在新窗口中打开) 对以下方面很有用。
* 对于哪个n,总是有一个面积为n乘以周长的毕达哥拉斯三角形?
* 其中n总是有一个 原始的 面积n乘以周长的毕达哥拉斯三角形?
找到两个面积相同的毕达哥拉斯三角形。 [用检查您的答案 A009127号 .]
找出两个毕达哥拉斯三角形共有的前几个区域。 [提示:中的数字 A009127号 将有助于解决此问题和接下来的两个问题。]
找到三个面积相同的毕达哥拉斯三角形。
四个怎么样?
2、3、4…的最小公共面积是多少。。。 勾股三角形? [用检查您的答案 A094805型 ]
如果我有一条长度为12的字符串,我只能从中生成一个毕达哥拉斯三角形,即 3,4,5 . 如果字符串长度为24,那么也只有一个毕达哥拉斯三角形。 如果存在,那么从12、24开始的字符串长度序列如何继续 是一个 独特的 那个周长的勾股三角?
一根长60的绳子给我两个 周长为60的可能三角形。 它们是什么?
我们刚刚看到,可以作为一个毕达哥拉斯三角形周长的字符串的最小长度是12。 只有两个三角形的最小长度是多少? 三个怎么样? 还有四个? [用检查您的答案 A098714号 ]
求面积为2×3×4,3×4×5,4×5×6。。。 i(i+1)(i+2) , 使用 本页后面的计算器 。您可以输入区域,例如3*4*5。 你注意到了什么 m、 n个 为每个值生成值? 证明你的猜想在一般情况下是正确的。
* 1和2的答案见:
周长和面积相等的直角三角形 W帕森斯 《大学数学杂志》 第15卷(1984年)第429页。
面积与周长之比 在 上表 我们列出了一些毕达哥拉斯三角形及其周长和面积。 对于 3, 4, 5 如果我们把它扩大一个因子 k个 我们有
3公里、4公里、5公里 ,周长 P=12 k 和面积 A=6千 2 所以 那个 A/P=k/2 因此,我们可以找到一个任意整数(任意奇数的一半)为比率的三角形 代付费 . 看到这一点,情况就更容易解释了 在毕达哥拉斯三角中 a、 b、h 围挡 a+b+h 总是一个因素 a b类 .
Alfred和Dominic Vella在他们的在线文章中证明了这一点 勾股三角形的更多性质 .由于该区域 a b/2号机组 然后我们总是会找到整数和 面积与周长之比的一半。 始终至少有一个勾股三角形具有任何给定的整数比。 我们将在下面进行演示。
牛津大学(英国)的保罗·克利里(Paul Cleary)于2013年10月写信给我说,只有6个毕达哥拉斯三角形 a给定 质数 作为比率 代付费 。似乎总有6个以上 当比率为5或更多的复合数时。 例如, 对于高达8的比率,我们只有以下PT:
a/P比为1到8的所有勾股三角形
PT=g×PPT 克 幻灯片演示文件 m、 第n页,共页 A类 P(P) 代付费
5, 12, 13 1 5, 12, 13 3, 2 30 30 1
6, 8, 10 2 3, 4, 5 2, 1 24 24
9, 40, 41 1 9, 40, 41 5, 4 180 90 2
10、24、26 2 5、12、13 3, 2 120 60
12, 16, 20 4 3, 4, 5 2, 1 96 48
13, 84, 85 1 13, 84, 85 7, 6 546 182 三
14, 48, 50 2 7, 24, 25 4, 3 336 112
15, 36, 39 三 5, 12, 13 3, 2 270 90
16, 30, 34 2 8, 15, 17 4, 1 240 80
18, 24, 30 6 3, 4, 5 2, 1 216 72
20, 21, 29 1 20, 21, 29 5, 2 210 70
17, 144, 145 1 17, 144, 145 9, 8 1224 306 4
18, 80, 82 2 9, 40, 41 5, 4 720 180
20, 48, 52 4 5, 12, 13 3, 2 480 120
24, 32, 40 8 3, 4, 5 2, 1 384 96
21, 220, 221 1 2120221 11、10 2310 462 5
22, 120, 122 2 11, 60, 61 6, 5 1320 264
24, 70, 74 2 12, 35, 37 6, 1 840 168
25, 60, 65 5 5, 12, 13 3, 2 750 150
28, 45, 53 1 28, 45, 53 7, 2 630 126
30, 40, 50 10 3, 4, 5 2, 1 600 120
25, 312, 313 1 25, 312, 313 13, 12 3900 650 6
26, 168, 170 2 13, 84, 85 7, 6 2184 364
27, 120, 123 三 9、40、41 5, 4 1620 270
28, 96, 100 4 7, 24, 25 4, 3 1344 224
30, 72, 78 6 5, 12, 13 3, 2 1080 180
32, 60, 68 4 8, 15, 17 4, 1 960 160
33、56、65 1 33、56、65 7, 4 924 154
36, 48, 60 12 3, 4, 5 2, 1 864 144
60, 32, 68 4 8, 15, 17 4, 1 960 160
29, 420, 421 1 29, 420, 421 15, 14 6090 870 7
30, 224, 226 2 15, 112, 113 8, 7 3360 480
32, 126, 130 2 16, 63, 65 8, 1 2016 288
35, 84, 91 7 5, 12, 13 3, 2 1470 210
36, 77, 85 1 36, 77, 85 9, 2 1386 198
42、56、70 14 3, 4, 5 2, 1 1176 168
33, 544, 545 1 33, 544, 545 17, 16 8976 1122 8
34, 288, 290 2 17, 144, 145 9, 8 4896 612
36160164 4 9, 40, 41 5, 4 2880 360
40, 96, 104 8 5, 12, 13 3, 2 1920 240
48, 64, 80 16 3, 4, 5 2, 1 1536 192
面积/周长比为k的PT数量的计数为: 2, 3, 6, 4, 6, 9, 6, 5, 10, 9, 6, ... A156688号
对于比率 k=8 只有5个PT,但对于所有较大的比率,都有 至少6个PT。 一个小小的代数会告诉你以下6个勾股三角形都有一个比率 A/P=k 对于任何值 k个 如果 k> 8个 :
6个A/P=k的勾股三角形
PT公司 周长 克 PT/g=PPT m、 PPT为n
6公里、8公里、10公里 24公里 2公里 3,4,5 2, 1
5公里、12公里、13公里 30公里 k个 5,12,13 3, 2
8+4k、4k+k 2 ,8+4k+k 2 16+12k+2k 2
如果k=4K±1,则为1 如果k=4K+2,则为4 如果k=4K,则为8
相同的 3+8K+4K 2 4+4K、5+8K+4K 2 1+2K、2K+2K 2 ,1+2 K+2K 2
k+2、2 2K+1,1 K+1,K
4+4k、4k+2k 2 ,4+4k+2k 2 8+12k+4k 2
如果k=2K,则为4 如果k=2K+1,则为2
1+2K、2K+2K 2 ,1+2K+2K 2 3+8K+42K 2 ,4+4K,5+8K+42K 2
K+1,K k+1,1
2+4k、4k+4k 2 ,2+4k+4k 2 4+12k+8k 2
2
1+2k、2k+2k 2 ,1+2k+2k 2
k–1,k
1+4k,4k+8 k 2 ,1+4k+8k 2 2+12k+16k 2
1 相同的 2k+1,2k
这些数字还隐藏了另一种模式。 如果我们允许 A/P=k 我们看到了 在上面 那个将军 PT为 d日 可以使用 m、 n个 公式 从而: 一般PT是
一 =d(米 2 –n个 2 ), b条 =d 2 m n, 小时 =d(米 2 +n个 2 )
面积 =k=
a b类 = d日 (m–n)n
周长 2(a+b+h) 2
一点代数就能证明 (a-4k)(b-4k)=8k 2
这导致了Paul Cleary发现了一个很好的算法 用于计算给定比率的所有PT k个 :
查找所有因子对 A×B=8 k 2
让 a=a+4 k 和 b=b+4 k
所有具有 A/P=k 由该方法生成,并且只有具有 A/P=k
例如,让我们找到那些具有 k=5
因素对 8千 2 = 8×25 = 200 是
1,200 2, 100 4, 50 5, 40 8, 25 10, 20
添加 4k=20 对于每个因素: 这是所有6名PTs的腿 k=5
21,220 22,120 24,70 25,60 28,45 30,40
低血压 221 122 74 65 53 50
现在我们可以看到,正如保罗·克利里发现的那样 当比率为 k个 是质数。
以下因素 8千 2 则只有6对: 1×8k 2 , 2×4k 2 , 4×2k 2 , 8×k 2 , k×8k 2k×4k
如果 k=1、2、4或8 那么其中一些将是重复的。 的数量 原始的 A/P比为1的勾股三角形如下所示: 1, 1, 2, 1, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, ..... A068068号
使用给定的面积/周长比计算器查找PT
海拔和互反勾股定理!
在这个有边的直角三角形中 a、 b、h , 我们从垂直于 斜边,长度 H(H) 如果三角形的底是斜边,那么这就是它的高度 所以三角形的面积是 小时/2 . 因此,两个较小的三角形与原始三角形相似(形状相同但大小不同) 因为原图的三个角是两个较小三角形中相同的三个角度。 所以 斜边与长边之比 在所有这些三角形中也是相同的。
在最小的三角形中,这是 a/H公司 和在 原始(最大)三角形 小时/分钟 所以我们有:
a/H=H/b
和,除以 一 我们有:
1/H=H/(a b)
平方我们有:
1/H(1/H) 2 =小时 2 /(a) 2 b条 2 )
但毕达哥拉斯定理告诉我们 一 2 +b条 2 =小时 2 所以我们有
1/H(1/H) 2 =(a) 2 +b 2 )/(a) 2 b条 2 )
或 我们还表明 H通常不是整数,但它将用于非本原毕达哥拉斯三角形 h×(a,b,h)=(ha,hb,h) 2 ) 什么时候 H=ab .
三面产品 周长是三条边的总和 a+b+h . 他们的产品怎么样 a×b×h ? 这个数字是 就三角形而言,似乎没有任何几何或实际意义 但从数学角度来看,这很有趣。 一些小毕达哥拉斯三角形三条边的乘积为:
3 4 5 有产品 60
6 8 10 有产品 480
5 12 13 有产品 780
9 12 15 有产品 1620
8 15 17 有产品 2040
7 24 25 有产品 4200
20 21 29 有产品 12180
副产品列表按以下顺序开始:
60, 480, 780, 1620, 2040, 3840, 4200, ... ( A057096号 ).
在每一个毕达哥拉斯三角中,以下六个事实总是正确的:
一边是3的倍数
一边是4的倍数
所以两条腿的乘积总是12的倍数
因此面积总是6的倍数
一边是5的倍数
所以三个面的乘积总是3×4×5=60的倍数
因此,如果我们将边-积除以60,我们就得到了 1,8,13,27,34,64,70,104,125,... ( A057097号 ). 本系列包含所有多维数据集 1 三 =1时, 2 三 =8, 3 三 =27, ...
如果我们限制自己只 原始的 三角形,副产品的有序列表为:
60, 780, 2040, 4200, 12180, 14760, 15540,... ( A063011型 ) 作为60的倍数的级数是
1, 13, 34, 70, 203, 246, ... ( A081752号 )
这是一个“开放性问题”(我们不知道答案是“是”还是“否”) 订购的系列产品 全部的 毕达哥拉斯三角形中有一个重复项 或者如果所有产品都是独一无二的:-
数论中尚未解决的问题 ,R K Guy(第二版)Springer-Verlag (1994), 问题D21“具有整数边、中间带和面积的三角形”第188-190页。
内圆和内半径 首先我们找到三个简单的内半径公式, 第页 一个直角三角形。 那么我们会的 看看如何找到具有给定内径的毕达哥拉斯三角形,以及如何计算三角形的数量。
Inradius的三个公式
我们可以画一个接触任何三角形所有三条边的圆,称为 内圆 半径为 半径(inradius) 通常表示为 第页 并将 向心 . 从圆的对称性来看,从圆的中心到三角形的每个顶点的一条直线将使 三角形中的角度。
从中心到顶点的线(如所示 (此处为灰色)将三角形分为三个较小的三角形,每个都相同 高度, 第页 在整个三角形一侧的底面上。
三角形的面积是三角形底面的一半乘以其高度。 因此,这三个单独的区域加起来就是整个区域:
面积= 一 第页 + b条 第页
+ c(c) 第页 =r a+b+c
2 2 2 2
三角形的边之和是它的长度 周长 和, 因为我们在公式中把周长减半了 我们经常用半周长来表示 秒 :
地区 = 半径(inradius) ×半周长= 第页 秒
我们现在有一个简单的半径公式, 第页 ,对于任何三角形:
第页 = 2 地区 ============================================================ 地区
周长 半周长
在直角三角形中,面积仅为两条腿乘积的一半, a b类 / 2 或 2面积=a b 所以公式 第页 更简单: 由于所有基本直角勾股三角形都可以使用 m、 n个 那么,就 米 和 n个 我们有
第页 = (米 2 –n个 2 )200万 = (米 2 –n个 2 )200万 = (m–n)(m+n)2mn = (m–n)n
米 2 –n个 2 +2毫米+米 2 +n个 2 200万 2 +200万 2米(米+牛)
第页 = (m–n)n
所以我们在原始直角三角形中有内半径, 第页 因此是 始终为整数 因为 米 和 n个 是。 非有限三角形只是基本体的倍数,所以它们的内半径也是一个整数。 因此:
在所有勾股三角形中 半径(inradius) 是一个整数
还有一个更简单的公式 第页 :
因为我们有一个直角三角形,我们可以把两条腿分开 进入之内
a– 第页 和 第页 在a面和
b– 第页 和 第页 在b侧。 这些长度 a– 第页 和 b– 第页 在AB斜边的两个部分上重复,实际上一起构成了整个斜边 所以我们有
h=(a– 第页 )+(b– 第页 )
我们可以重新安排以找到新的表达式 第页 :
这也表明 过量的 =(a+b)-h,其中 我们早些时候见过 ,是2 第页 所以 多余的(a+b)−h是内圆的直径 . 现在检查一下 第页 = (m–n)n 通过将值替换为 a、 b、h 来自 m、 n个 刚刚找到的公式中的生成器公式 第页 . 以下两个公式 第页 就侧面而言 a、 b、h 为中国数学家所知, 刘辉 (大约日期:220-280),他在263年的评论中写到了这些 关于一个更古老的数学著作 数学艺术九章 甚至可以追溯到公元前1000年!
把毕达哥拉斯放在框架里 D G罗杰斯, 今天的数学 第44卷(2008年6月),第123-125页。
求给定Inradius的勾股三角形 下面是一些内半径较小的毕达哥拉斯三角形 第页 :
基本体
三倍的 周长 面积 第页
3,4,5 12 6 1
5,12,13 30 30 2
7,24,25 56 84 三
8,15,17 40 60 三
9、40、41 90 180 4
11、60、61 132 330 5
12,35,37 84 210 5
13,84,85 182 546 6
20,21,29 70 210 6
非限制性
三倍的 的倍数 周长 面积 第页
6,8,10 2× 3,4,5 24 24 2
9,12,15 3倍 3,4,5 36 54 三
12,16,20 4× 3,4,5 48 96 4
10,24,26 2× 5,12,13 60 120 4
15,20,25 5× 3,4,5 60 150 5
18,24,30 6× 3,4,5 72 216 6
15,36,39 3× 5,12,13 90 270 6
14,48,50 2× 7、24、25 112 336 6
16,30,34 2× 15,8,17 80 240 6
从表中可以看出,毕达哥拉斯三角形的半径为 r=1 为1,对于 r=2 它是2, r=3 有3个 r=4 和 r=5 但是 r=6 有6个三元组,依此类推。这一系列计数: 1, 2, 3, 3, 3, 6, ... 是 A078644号 . 对于基本三角形,我们有计数 1, 1, 2, 1, 2, 2, ... 整个系列是 A068068号 . 这个 3 4 5 三角形的半径为 1 如果我们扩大规模 按系数计算 第页 , 它的半径将变成 第页 也。 我们刚刚展示了 非原始的 勾股三角形 半径(inradius) 第页 对于所有整数 r≥2 . 不太明显的是 原始的 每个的勾股三角形 半径(inradius) 第页 . 然而,如果你仔细看上表,你会发现 本原勾股三角形 具有特定图案 对于每个半径 r=1到6 , 这应该会给你提供你需要证明的线索 有 总是 原始毕达哥拉斯三角形 内径=k 对于每个整数k。 [提示:您已经 已经看到了模式 ]
所以我们有了答案:
有一个原始的和非原始的毕达哥拉斯三角形,其中有inradius 第页 对于任何 整数 r≥2
给定半径的本原勾股三角形数 内维尔·罗宾斯, 斐波那契季刊 (2006)44,第368-369页。
另一个奇怪的事实是,实际上有两个 原始的 具有给定内径的勾股三角形 首要的 数量>2。 例如,这里包含了奇数以帮助指出模式。。。
r=3 7 24 25 8 15 17
r=5 11 60 61 12 35 37
r=7 15 112 113 16 63 65
r=9 19 180 181 20 99 101
r=11 23 264 265 24 143 145
r=13 27 364 365 28 195 197
r=15 31 480 481 32 255 257
和2其他39 80 89和48 55 73
r=17 35 612 613 36 323 325
。。。 。。。 。。。
你做数学题。。。 这个 本页后面的计算器 (在新窗口中打开) 对以下方面很有用。
你能认出这两种模式吗? 每列三元组的公式是什么? 因此,你已经表明 至少两个 毕达哥拉斯三元组 每个奇数 第页 .
查找 m、 n个 上表中两个基本三角形的生成器
你能把上面的两个三角形分别表示出来吗 首要的 第页 都是原始的吗?
找出半径为的奇数 多于2个基本体 三角形
对于哪个奇数 第页 上面是原始毕达哥拉斯三角形 只有两个 ?
这两种模式都适用于 即使 半径(inradius) 第页 ?
所有这些问题的完整答案将在下一节中给出 数学的乐趣在于试图自己证明这些东西。
E380型 W F切尼,C W特里格 美国数学月刊 第47卷(1940年)第240-241页。
给定Inradius有多少个基本勾股三角形? 我们在上面的“谜题”部分中看到, 对于以半径表示的奇数,总是至少有两个原始毕达哥拉斯三角形。 内径从1到100的原始毕达哥拉斯三角形的数量如下,其中奇数 在中 红色 素数在 蓝色 :
1 , 1, 2 , 1, 2 ,2, 2 , 1, 2 , 2, 2 , 2, 2 , 2, 4 , 1, 2 , 2, 2 , 2,
4 , 2, 2 , 2, 2 , 2, 2 ,2, 2 ,4, 2 , 1, 4 , 2, 4 ,2, 2 , 2, 4 , 2,
2 , 4, 2 , 2, 4 , 2, 2 , 2, 2 , 2, 4 , 2, 2 , 2, 4 , 2, 4 , 2, 2 , 4,
2 , 2, 4 , 1, 4 , 4, 2 , 2, 4 , 4, 2 , 2, 2 , 2, 4 , 2, 4 , 4, 2 , 2,
2 ,2, 2 , 4, 4 , 2, 4 , 2, 2 , 4, 4 , 2, 4 , 2, 4 , 2, 2 , 2, 4 , 2,
我们看到了所有 首要的 inradii只有2个基本三角形 可能性 1之后至少有2个。 它们都是1、2还是4? 进一步调查表明 有8个半径为105和165,下一个新值为16。 内维尔·罗宾斯给出了精确的公式 T(r) 对于的数量 原始毕达哥拉斯三角形 带半径 r≥2 作为:
T型( 第页 ) = 2 (不同素因子的数量 第页 ) ,如果 第页 很奇怪
T型( 第页 ) = 2 (不同素因子的数量 第页 ) – 1 ,如果 第页 是偶数
对于偶数,我们只需忽略因子2,只计算其他素因子。
例子: r=105
105 = 3 × 5 × 7 三个不同的主要因素告诉我们 2 三 =8个基本勾股三角形 与inradius 105 . 例子: r=45
45 = 3 × 3 × 5 所以它有 2 主要因素: 三 和 5 . 数字 具有内半径的原始毕达哥拉斯三角形 45 是 T型( 45 ) = 2 2 = 4 . 他们是 91, 4140, 4141 ; 140, 171, 221 ; 92、2115、2117 和 115、252、277 . 例子: r=32
32 = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 , 所以 32 没有奇素因子 T型( 32 ) = 2 0 = 1 .
你做数学题。。。 这个 本页后面的计算器 (在新窗口中打开) 对以下方面很有用。
16个原始毕达哥拉斯三角形的最小半径是多少?
唯一的数字 第页 哪里 T型( 第页 ) = 1 (数字 第页 哪一个是inradii 的 一 原始毕达哥拉斯三角形)是数字 第页 =2的幂。 它们是哪些原始毕达哥拉斯三角形?
最小的 第页 发生在 n个 原始毕达哥拉斯三角形 是1(1个三角形)、3(2个三角形)和15(3个三角形),整个序列从1、3、15、105、1155……开始。。。 A070826号 . 如果我们将这些数字因式分解,我们会得到1,3,3×5,3×5x7,3×5-7×11。。。 在1之后,它只是第一个 n–1个 连续的奇数素数。
每当我们看到二次幂的事物计数时,我们通常会发现计数的事物是 套 其中每个项目可以独立在集合中,也可以不在集合中。
例如,有8个篮子(套) 如果我们可以选择包括三片水果,我们可以做水果:一个苹果,一个桔子和一个梨。 2 三 给出了8个可能的集合(篮子),其中也包括空集合: {} 具有给定内半径的勾股三角形数 第页 取决于素数,这些素数是 第页 .
给定半径的本原勾股三角形数 内维尔·罗宾斯, 斐波那契季刊 (2006)44,第368-369页。
外圆
除了 内圆 和 外接圆 任意三角形又定义了三个三角形。 这些是三角形外的圆圈 当延伸为切线时,具有所有三条边,称为 外圆 . 如果这三个圆的半径被称为 第页 一 ,第个 b条 和 第页 b条 如果内圆的半径是 第页 那么这四个都是由 公式: 我们也有这4个半径和面积之间的关系 A类 :
第页 第页 一 第页 b条 第页 c(c) = A类 2
此外,如果三角形的边是整数,那么外圆半径(外半径)也是整数! 特别是,对于由 m、 n个 ,这三个半径是: n(m+n)、m(m–n)和m(m+n)
这证明它们是整数,因为 米 和 n个 是。
连接顶点的外接圆
内圆和三个外圆相接触 所有三面 但是 这个 外接圆 触摸 所有三个顶点 .它 中心与所有三个顶点等距,在直角三角形中, 位于斜边的中点 因为该点与斜边两端的距离相等, 通过对称或几何参数, 该点与另一个直角顶点的距离相同。 内圆的半径称为内半径,并用 第页 (如上所述); 外接圆的半径称为 外半径 并表示 R(右) .
因此,只有当斜边是偶数时,毕达哥拉斯三角形的外接圆才是整数
从中心线 内圆 将每个角分成两个角。 从中心线 外接圆 垂直于每一侧将这些侧分成两部分。
一个更通用的勾股三重计算器 这个计算器将为您找到毕达哥拉斯三元组,无论是基本的还是所有的 具有固定值或在给定值范围内的任何边的组合。 你可以找到真正的三元组,否则就数一数 找到的号码。 如果给定一个值范围,则可以计算该范围内的总数( 的总数 ). 如果您选择,则会为范围内的每个值提供一个单独的计数 单独计数 .
尺寸 给出了范围内的这些值的列表 请求的三角形类型(全部或基本)存在。 值为 相同大小的不同三元组重复。 例如 全部的 (原始和非原始) 三角形 斜边 = 20 高达 30 :
这个 总计数 斜边在20-30之间的毕达哥拉斯三角形中有6个
如果我们 全部显示 其中包括:
显示的信息是:
找到的解决方案数 , 三人组 , 如果它是原语或原语的倍数, 如果可能,m,n上的值 , 周长=a+b+h , 面积=ab/2 , 内圆半径 , 如果h是底数=a b/h,则三角形的高度 , 侧面积a×b×h, 腿部差异(a-b),斜边-最短腿部差异, 斜边最长腿部的差值,超出值=a+b-h=2×内半径
查找每个计数 显示范围内每个值的单个计数。 有1件20码,0件21至24码,2件25码,26、29和30码各1件 因此,单独的计数报告为 1、0、0、0,0、2、1、0,0、1、1:从20到30的每个值的计数。
这个 的大小 6个斜边分别为20、25、25、26、29、30。
由于存在无限多具有任意给定边差的PT -请参阅上面的 低血压和最长腿是连续的 和 两条腿是连续的 - 这些选项用∞符号和 将出现一个额外的输入框 差异 搜索以限制搜索 达到给定的最大边长。
尺寸 报告请求的侧面|周长|面积|半径的大小 给定范围,因此如果在 超过一个三元组,每个单独的三元组报告一次。
全部显示 列出了找到的所有三元组,但如果只需要一个示例 使用 显示一个 . 这个 结果 打印在“结果”框中,给出三元组及其面积, 周长和半径。 从该区域选择并复制以使用输出 作为文本或在其他应用程序中。
通用毕达哥拉斯计算器 这是一个毕达哥拉斯所有事物的生成器,它可以搜索三角形边上的各种条件,并且有一些 在某些情况下,计数算法非常快速。
毕达哥拉斯角 我们现在将注意力从侧面转向 勾股三角形中的角 . 我们可以称毕达哥拉斯三角形中的一个角(不是直角) 毕达哥拉斯角 . 由于三角形有整数边,因此这些角有正弦、余弦和正切 纯分数(“有理”)。 我们可以从任意分数开始,比如2/3,作为角度的切线 α 并使用它生成毕达哥拉斯三角形 2α 作为一个角度 使用公式
tan 2α = 2 tanα 1–棕褐色 2 α
所以 tanα= 2 / 三 给予 tan 2α= 5 / 12 因此,生成的毕达哥拉斯三角形有五条腿、十二条腿和十三条斜边。 如果 tanα= n个 / 米 然后 tan 2α=2mn/(m 2 –n个 2 ) .
tanα= n个 / 米 当且仅当 tan 2α=2mn/(m 2 –n个 2 ) . 此外,如果 α 和 β 毕达哥拉斯角也是 α + β 和 α – β .
如果 α 和 β 是毕达哥拉斯角, 然后让 tan(α)= n个 和 tan(β)= N个
米 M(M)
然后
tan(α+β)= n M+M n m m–n n
tan(α-β)= n M–M n m m+n n
1809.关于注释1719 A G Walker, 《数学公报》 第29卷(1945年),第26页。
59.11勾股三元组的更多性质 L E Ellis公司 数学公报 第59卷(1975)第186-189页。
求近似给定角度的勾股三角形 我们能找到一个给定角度的毕达哥拉斯三角形吗? 有时,对于较小的数字,这可能是不可能的 但我们总能找到 一些 带角的勾股三角形 几乎等于 你需要的任何角度。 这是一个计算器,可以找到一个与给定角度越来越接近的基本三角形。 它只生成原始三角形,因为它的所有倍数都有相同的角度,但边更大。
你可以使用 圆周率 在输入框中,例如用于角度 π / 三 (弧度)。 如果你想要毕达哥拉斯三角形 具有特定的侧面比例,例如。 1 / 三 ,然后使用函数 求给定正弦、余弦或正切的角度 . 这些被称为 反三角函数 反正弦、反余弦 和 反正切 通常缩写为 asin、acos 和 阿坦 给定since,余弦或正切,将相关角度作为一个小正数。 除了最基本的计算器外,所有计算器上都有这些反函数的按钮:
例如,所有这些都描述了 3 4 5 三角形,但不要忘记 它们都以弧度表示角度 不是度 : 记得 正弦和余弦在 范围 -1 到 1 所以 asin(15/8) 给出错误
阿辛(3/5) 是正弦为3/5的角度(弧度), 即与角度相对的腿的比率, 三 到斜边, 5 ;
acos(4/5) 角旁边的腿的比率, 4 到斜边, 5 ;
阿坦(3/4) 对于相对腿的比例, 三 ,到角旁边的腿, 4 .
以上所有内容都会发现 3, 4, 5 三倍于意愿 asin(4/5)、acos(3/5)、atan(4/3) . 如果使用弧度测量,计算会稍微准确一些。 事实证明,只有合理圈数的角度 和 这是毕达哥拉斯三角形中的角(即它们的正弦和余弦 也是理性的)是在学校遇到的: 30°= 1 / 10 转弯和60°= 1 / 5 转动 它们的正弦和余弦分别是sin(30°)=cos(60°)=1/2以及0°90°和180°。 所以所有合理的圈数都必须近似为毕达哥拉斯三角形中的一个角。 下面的计算器将显示这些近似值。
使用给定的角度计算器查找勾股三角形
勾股三角形的形状和大小 P Shiu, 数学公报 第67卷(1983年),第33-38页。 这描述了上述角度折射计算器背后的算法。 要查找 勾股三角形,角度接近 θ 让 u=tan(θ)+秒(θ 然后找到它 连分数 。如果 它的连续收敛是 米 k个 /n个 k个 然后 一个合适的毕达哥拉斯三角形是 x=2米 k个 n个 k个 , y=米 k个 2 –n个 k个 2 , z=米 k个 2 +n个 k个 2 .
用勾股三角形近似角度 W S角 美国数学月刊 第95卷(1988年)第540-541页。
进一步的三重模式 这个 上面的勾股三角角计算器 还发现了一些有趣的数字模式。 例如,有 没有45°角的毕达哥拉斯三角形(在“……角”框中键入45, 确保 度 打开,然后单击 查找 按钮) 如果我们要求计算器找出近似值 它发现腿的序列与我们的不同 在上面找到 . 如果我们在 系列 例如0.1、0.01和0.001弧度的角度, 我们发现了两个系列 易于记忆和视觉冲击的图案 如中所示 写下 三元组系列 以上:
399 40 401 180 19 181
39999 400 40001 19800 199 19801
3999999 4000 4000001 1998000 1999 1998001
399999999 40000 400000001 199980000 19999 199980001
用0.2、0.02、0.002弧度试试,你会发现至少还有两个弧度 这样的图案!
40 9 41 99 20 101
4900 99 4901 9999 200 10001
499000 999 499001 999999 2000 1000001
49990000 9999 49990001 99999999 20000 100000001
这里也有更复杂的模式:
88501 17940 90301 -
899850001 17999400 900030001 446930400 8939801 447019801
8999985000001 17999994000 9000003000001 4496993004000 8993998001 4497001998001
对于0.3、0.03和0.003,前四个近似值中有模式:
12 5 13 24 7 25
2112 65 2113 2244 67 2245
221112 665 221113 222444 667 222445
22211112 6665 22211113 22224444 6667 22224445
532 165 557 391 120 409
55432 1665 55457 39991 1200 40009
5554432 16665 5554457 3999991 12000 4000009
555544432 166665 555544457 399999991 120000 400000009
最后一个系列中的第一个三元组是模式其余部分建议的三元组。 确实如此 毕达哥拉斯三元组——用 测试一个三角形——它是勾股吗? 上面的计算器。 角度0.4、0.04、0.004和0.0004弧度系列产生:
12 5 13 24 10 26
1200 49 1201 2499 100 2501
124500 499 124501 249999 1000 250001
12495000 4999 12495001 24999999 10000 25000001
0.5弧度序列给出:
- 15 8 17
760 39 761 1599 80 1601
79600 399 79601 159999 800 160001
7996000 3999 7996001 15999999 8000 16000001
以0.6弧度及其十分之一:
4 三 5 91 60 109
544 33 545 9991 600 10009
55444 333 55445 999991 6000 1000009
5554444 3333 5554445 99999991 60000 100000009
380 261 461
5436800 326601 5446601
55443668000 332666001 55444666001
555444366680000 333266660001 555444466660001
0.7弧度似乎只给出了一个简单的图案:
351 280 449
39951 2800 40049
3999951 28000 4000049
399999951 280000 400000049
但0.8给出了两个结果:
- 624 50 626
31000 249 31001 62499 500 62501
3122500 2499 3122501 6249999 5000 6250001
312475000 24999 312475001 624999999 50000 625000001
0.9给出几个:
4 三 5 三 4 5
220 21 221 264 23 265 483 44 485
24420 221 24421 24864 223 24865 49283 444 49285
2466420 2221 2466421 2470864 2223 2470865 4937283 4444 4937285
246886420 22221 246886421 246930864 22223 246930865 493817283 44444 493817285
20 21 29 48 55 73 319 360 481
2240 201 2249 6148 555 6173 39919 3600 40081
222440 2001 222449 617148 5555 617173 3999919 36000 4000081
22224440 20001 22224449 61727148 55555 61727173 399999919 360000 400000081
2222244440 200001 2222244449 6172827148 555555 6172827173 39999999919 3600000 40000000081
0.010将再次给出上面对于0.1的第一个例子。 但是,一定要使用上面的计算器并重复实验。 这次你可能至少会注意到 还有两个图案系列可添加到您的系列中! 0.11、0.011、0.0011……怎么样。。。 然后0.12、0.012、0.0012。。。 等等? 也可以尝试2/3、2/30、2/300等(计算器将表达式作为输入处理) 也可以输入为0.6666、0.06666、0.006666等。 它有一个特别简单的模式。 您也可以使用任何其他(小)数字序列生成十进制。 记住,最大角度是90°,即1.57079632679489弧度。 上面这些模式如此“明显”的原因是我们的数字以10为基数 每次角度都是十分之一大。 一个有趣的数学项目是为每个系列寻找公式。 然后很容易验证 系列中的所有三元组都是毕达哥拉斯的 将两条腿的正方形相加,并检查其是否等于斜边上的正方形。 您甚至可以找到包含以上几个系列的公式。
你还能找到什么?
按本页底部的地址给我发电子邮件 我会加上你找到的任何有趣的三元组序列,还有你的名字。
奇怪的联系 本节探讨毕达哥拉斯三角形和 其他数学主题。 它们出现的地方有时非常令人惊讶!
这个 3 4 5 以一种不同寻常的方式进行三重训练
这是一个圆和一个圆心相同的环。 圆盘的半径为3,环位于半径为4和5的圆之间。 哪一个更大(在面积上,也就是说,哪一个需要更多的油漆来着色)-光盘还是戒指?
关于圆面积(πr)的一个小代数 2 半径为r)的圆和关于 3 4 5 triple会给你一个可能令人惊讶的结果,它们是一样的!
尝试此变体: 这次哪个更大-圆盘还是戒指?
特殊数字三元组
侧面反转 毕达哥拉斯三元组 88209, 90288, 126225 有两条腿,它们是倒序的整数。 似乎只有一个斜边小于 1,000,000 : 125928, 829521, 839025 尽管你也可以包括 20691, 196020, 197109 和 82863, 368280, 377487 .
接下来是什么? 你能再找到这样的吗?
有趣的毕达哥拉斯三角
美国数学月刊 66(1959)第65页。
你做数学题。。。
前缀三元组 如果我们在三元组的数字前插入一个“1” 5 12 13 我们得到 15 112 113 这也是毕达哥拉斯语。 问题被提出并解决 对于所有边都小于100的三角形 在…中。。。
E472型 V Thebault,W E Buker公司 美国数学月刊 第49卷(1942)第196页。
两者 5 12 13 和 15 112 113 也是原始的! 这是唯一的情况吗?
2013年8月16日更新: John McMahon发现这个前缀是 5, 12, 13 :
5 12 13
1 5 1 12 1 13
2 5 三 12 三 13
三 5 6 12 6 13
4 5 10 12 10 13
5 5 15 12 15 13
一般模式是 (n×10+5) 2 +(n(n+1)×50+12) 2 =(n(n+1)×50+13) 2 . 现在的问题是,其他PT还存在哪些前缀模式? 还有其他非歧视性解决方案:
我们可以将这两个三元组乘以10或100或10的任意幂,仍然可以得到有效的解: 1之前 50,120,130 = 10 × 5,12,13 → 150,1120,1130 = 10 × 15,112,113 , 1之前 500,1200,1300 = 100 × 5、12、13 → 15001120011300美元 = 100 × 15,112,113 , 。。。 这也适用于以下情况:
1之前 500,12495,12505 = 5×[100,2499,2501] → 1500,112495,112505 = 5×[300,22499,22501]
1之前 7500,21875,23125 = 625×[12,35,37] → 17500,121875,123125 = 625×[28,195,197]
之前2个 600,1045,1205 = 15×[120,209,241] → 2600,21045,21205 = 5×[520,4209,4241]
之前2个 600,11242,11258 = 2×[300,5621,5629] → 2600,211242,212258 = 2×[1300,105621,105629]
之前3个 7500,11375,13625 = 125×[60,91109] → 37500,311375,313625 = 125×[300,2491,2509]
之前3个 9000,15675,18075 = 75×[120,209,241] → 39000,315675,318075 = 30×[1300,105621,105629]
之前3个 900,16863,16887 = 3×[300,5621,5629] → 3900316863316887 = 3×[1300105621105629]
是否有毕达哥拉斯式的三元组,在所有边的前面加上大于3的前缀?
勾股三元组与素数 作为毕达哥拉斯三角形边的素数是什么? 显然,它们只出现在原始毕达哥拉斯三角形中。 所有基本三角形都由 这个 m、 n个 公式 其中一侧是 2百万牛顿 . 因此,素数边必须是原始勾股三元组的奇数边(因为没有边为2的勾股三角) 和/或斜边。 下面是一些显示了素数的 像这样 :
主要PT m、 n个
三 4 5 2,1
5 12 13 3,2
8 15 17 4,1
7 24 25 4,3
20 21 29 5,2
12 35 37 6,1
9 40 41 5,4
28 45 53 7,2
11 60 61 6,5
48 55 73 8,3
13 84 85 7,6
39 80 89 8,5
65 72 97 9,4
主要PT m、 n个
20 99 101 10,1
60 91 109 10,3
15 112 113 8,7
88 105 137 11,4
17 144 145 9,8
51 140 149 10、7
85 132 157 11,6
52 165 173 13,2
19 180 181 10,9
95 168 193 12,7
28 195 197 14,1
在 素数记录新书 第三版(1995)Springer-Verlag,P Ribenboim 猜想有无穷多个具有两个素数边的毕达哥拉斯三角形。
勾股三角形与埃及分数
埃及分数 是一种不同的分数书写方式 被建造金字塔的古埃及人和在他们之前的古巴比伦人使用。 他们没有使用 这个 两个整数之比 就像我们一样,例如“五分之四”或 4 / 5 哪个是 4比5和 也是4除以5的结果,将4个事物分成5个相等部分。 相反,他们将分数写为 单位分数之和 . 例如 三 / 4 将是 1 / 2 + 1 / 4 ,a 二之和 不同的 分数每一个都有一个 分子(顶部数字) 1 . 整数倒数的分数(即分子为 1 ) 被称为 单位分数 .
每个分数 一 / b条 确实可以写成不同单位分数的总和 这些被称为 埃及分数 . 最简单的分数类型可以写成 两个单位分数的和 .
对于n=3 方法的数量是 一 自从 2 / 三 = 1 / 2 + 1 / 6 是唯一的写作方式 2 / 三 两个单位分数之和。
对于n=8 我们有 2 / 8 当然, 1 / 4 我们有 二 具有此总和的不同单位分数对:
1 / 4 = 1 / 12 + 1 / 6 = 1 / 20 + 1 / 5
.
令人惊讶的是,有这么多的书写方式 2个/个 两个不同单位分数的总和 与 以n为边的毕达哥拉斯三角形数 :
对于n=3,我们只有 一 毕达哥拉斯三角形有3个支腿: 3, 4, 5
对于n=8,有 二 以8为一条腿的勾股三角形: 6、8、10 和 8, 15, 17
我们可以写的方式有很多 2个/个 总计 二 不同的单位分数给出了序列
n个 三 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 。。。
计数 1 1 1 1 1 2 2 1
1 4 1 1 4 。。。
阅读有关本系列的更多信息:
带n边计算器的2/n勾股三角形的单位分数
我在这个网站上有另一个页面,可以帮助您了解更多
勾股三元组与斐波那契数 这个 斐波那契数 是一个简单的数字序列,出现在自然界的许多地方: 1, 2, 3, 5, 8, ... 其中每个数字是序列中前两个数字的总和。 数学家通常以0和1开始这个系列,我们得到这个系列: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ... A000045号 .
作为勾股三角形边的斐波那契数 很容易看出 没有三条边都是连续斐波那契数的三角形
如果侧面 a<b<c 然后 c(c) 至少是 a+b 根据斐波那契法则。 然而, 在任何三角形中,较短的两条边的相加必须大于最长的边,否则两条边将不会相交: 这个叫做 三角形不等式:a+b>h .
我们知道两个毕达哥拉斯三角形,边上有两个斐波那契数:
三 4 5
5 12 13
人们认为已经没有了,但这仍然是一个悬而未决的问题。
包含斐波那契数的勾股三元组:解 F类 n个 2 ±F k个 2 =K 2 作者:M Bicknell-Johnson, 斐波那契季刊 17 (1979)第1-12页,(附录:第293页)。
虽然没有毕达哥拉斯三角形包含两个斐波那契数作为单独的边, 有一系列毕达哥拉斯三角形,具有许多斐波那契关系 其中 m、 n个 生成器是连续的斐波那契数列 每个都有一个 斜边是斐波那契数 .
米 n个 米 2 –n个 2
200万 米 2 +n个 2 面积
2 1 三 4 5=F(5) 1.1.2.3 = 6
三 2 5 12 13=F(7) 1.2.3.5 = 30
5 三 16 30 34=F(9) 2.3.5.8 = 240
8 5 39 80 89=F(11) 3.5.8.13 = 1560
F类 i+1(输入+1)
F类 我
F类 i+2个 F类 i–1个 =F i+1(输入+1) 2 –F 我 2
2英尺 我 F类 i+1(输入+1) =F 2i+2 –F i+1(输入+1) 2
F类 2i+1 =F 我 2 +F类 i+1(输入+1) 2
F类 i–1个 F类 我 F类 i+1(输入+1) F类 i+2个
A121646号
A079472号
A001519号
A228873型
每个边的周长等于下一个三角形中最长边的长度。
并非所有斐波那契数都可以是斜边:没有斜边为的毕达哥拉斯三角形 2, 3, 8, 21, 144, 987, ... .
面积和斐波那契数 就毕达哥拉斯三角形的面积而言, Mohanty和Mohanty ,前面提到过, 使用术语 毕达哥拉斯数 对于一个整数,即毕达哥拉斯三角形的面积。 他们 表明了这一点
F(2n)F(2n+1)F(2 n+2) 始终是勾股数(勾股三角形的面积) 如果是中期, F(2n+1) , 是偶数,则产品是 原始的 勾股数(原始勾股三角形的面积)(推论2.4)
F(2n)F(2n+2)F(2 n+4) 是毕达哥拉斯数 如果是中期, F(2n+2) 为偶数,则产品为 原始的 勾股数(推论2.4)。
4个连续斐波那契数的乘积是毕达哥拉斯数,如果在中心, 一个斐波那契数是偶数,另一个是奇数(推论2.5)。
最后一个结果连续四次为真 卢卡斯数字 太 但是
否 卢卡斯数 是勾股定理(定理13)n。
他们还推测,没有斐波那契数是毕达哥拉斯数 也就是说,没有一个斐波那契数可以是毕达哥拉斯三角形的面积。
毕达哥拉斯三元组和Pi
使用此部分中的按钮更改图形
早期的 我们看到了 带有 斜边 小于N实际上是一个 绘制N时的直线: 由于“直线”图穿过原点, 我们也可以 (斜边小于N的原始勾股三角形的数量)/N。 随着N越来越大,这个比率似乎正在稳定到一个特定的值:这个值是什么? 由D N Lehmer于1900年发现
1 = 1 = 1 = 0.1591549.. 2π 2×3.1415926.. 6.283185..
的数量 原始的 勾股三角形 斜边更少 N个 大约 N个 =0.1591549牛顿 2 π
例如,对于 N=100 ,此近似公式给出 0.1591549 × 100 = 15·92 原始毕达哥拉斯三角形 斜边小于100,而 准确值是 16 . 但这并不是毕达哥拉斯三角形和 π !
带有 周长 小于N 也是一条“直线”。 这次的比率是多少? 看看吧 如上图所示。 同样是D N Lehmer证明了这个比率的极限也涉及 π :
的数量 原始的 勾股三角形 周长小于 N个 是 大约 ln(2)N =0.07023牛顿 π 2
ln(2) 方法 日志 e(电子) (2) ,天然原木 2 , 即,当 e(电子) 被提升到那个权力,给予 2 . 自 e(电子) 0·693147... = 2 然后 ln(2)=0·693147。。。 所以 ln(2) = 0·693147 = 0·693147 = 0·07023 π 2 3·141592 2 9·869604
例如,Lehmer公式 N=1000 给出的值为 0·07023 × 1000 = 70.23 作为 近似 带有 周长 小于1000,而 这个 准确的 值为 70 :所以作为一个估计,它还不错! 令人惊讶的是 π 应该出现在这个上下文中,但它确实出现了 在不同数学领域的许多近似公式中都有惊人的倾向。
使用斜边或周长估算PPT数量<N计算器
某些总和的渐近估计 D N莱默 美国数学杂志 第22卷(1900)第293-335页。
勾股三元组、斐波那契方法和Pi公式 上 Pi和斐波那契数 我们看到了如何使用角度的切线 和 求给定切线的角度值的公式 计算 π =3.14159... 到我们想要的尽可能多的(小数)位。 从1738年欧拉漂亮而简单的公式开始: 我们将其归纳为 许多其他人 形式相同。 但新西兰基督城的蒂姆·舒马赫(Tim Schumacher)在2014年11月给我发了一封电子邮件,其中包含 两者之间的奇妙联系 上面的斐波那契方法 和这些公式 π . 如果我们为斐波那契方法取任何初始值,我们发现 a、 b、a+b、a+2b 生成PT 2b(a+b)、a(a+2b)、b 2 +(a+b) 2 . 但每一个都会导致一个公式 π 也使用比率 中间两个术语和外部两个术语如下:
使用两个角度之和的切线的三角公式来证明这一点并不困难,但 蒂姆和他的学生丁成洛发现了一个非常简单的概括图 Ko Hayashi的图表 来证明它。它 几乎不需要任何语言:
请注意,如果所有边的长度都相同,例如 a=b=1 那么我们得到1738的欧拉公式 见上图 : 所以这是对他的结果的概括。
勾股三元组和分区 Jack Garfunkel提出数字的分区之间存在关系 (我们可以将该数字写成正整数和的方法的数量)和毕达哥拉斯三元组: P(P) 三 ( 一 ) + P(P) 三 ( b条 ) = P(P) 三 ( 小时 ) 对于任何毕达哥拉斯三元组
a、 b、h
P(P) 三 (n) 是由3个整数组成的有序列表的数量 其金额为 n个 即
写作方式的数量 n个 作为 n=i+j+k 对于整数 i、 j个 和 k个 哪里 0<i≤j≤k
例如,我们只能写 1 + 1 + 1 生成3,因此此列表是唯一的: P(P) 三 (3) = 1 . 对于 4 我们再次只有一个列表: 1 + 1 + 2 = 4 所以 P(P) 三 (4) =1 . 有两种解决方案 5 自从 5 = 1 + 1 + 3 = 1 + 2 + 2 所以 P(P) 三 (5) =2 . 求出3的总和 6, 7, 8, ... 并使用此表检查您的结果:
n个 三 4 5 6 7 8 9 10 11 12 。。。
P(P) 三 (n) 1 1 2 三 4 5 7 8 10 12 。。。
所以Garfunkel的结果是 3, 4, 5 那么是毕达哥拉斯三元组 P(P) 三 (3) +P(+P) 三 (4) =P 三 (5) 事实上,从我们的桌子上,
P(P) 三 (3) =1,P 三 (4) =1 和 2=P 三 (5) =P 三 (3) +P(+P) 三 (4) =1+1=2 .
问题512 杰克·加芬克尔, 皮穆·埃普西隆杂志 (1981)第31页。
毕达哥拉斯语还是巴比伦语?
一小块粘土,约为明信片大小(5英寸x 3.5英寸或12厘米x 9厘米),15行 四列“数字”中的一列可以追溯到公元前1800年左右,这可能是世界上现存最古老的数学艺术品。 普里普顿322 是600块这样的药片之一 捐赠给 哥伦比亚大学的珍贵书籍和手稿 图书馆 由乔治·普里普顿创作,是其目录中的第322项,因此得名。 (看一看 他们的其他珍宝 也是。) Bill Casselman的页面 巴比伦石碑Plimpton 322 来自不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)的 对如何阅读巴比伦数字以及平板电脑中包含的内容进行了极好的解释。
它包含什么? 列表 勾股三角形 按三角形的顺序排列 相隔约1度! 它们是以60为基数的巴比伦比例尺写的,涉及60为基数“分数”。 这些表格可能用于测量。
澳大利亚新南威尔士州的曼斯菲尔德和威尔德伯格发现了 数字以及如何实际使用。 请参阅下面的参考资料,以获取Youtube视频短片和fuller链接 在他们的期刊文章中解释。 然而,其中一些是有点“炒作”和伊芙琳·兰姆的文章 不要迷恋巴比伦三角理论 在2017年8月的《科学美国人》杂志上 是对 这些Youtube视频及其主张。
对Youtube上Plimpton 322(老巴比伦)平板电脑的新理解 澳大利亚悉尼新南威尔士大学的Daniel Mansfield和N J Wildberger就他们发现的 数字的确切关系和意义。 从……的角度来看这篇文章。。。
不要迷恋巴比伦三角理论 ,《科学美国人》(Evelyn Lamb 2017年8月的“团结之根”博客之一)
Plimpton 322是巴比伦精确的六角三角 Daniel F.Mansfield和N.J.Wildberger, 数学史 (2017年11月第44卷),第395-419页。 您可以按照该页面上的链接下载论文的PDF。
文字和图片:普里普顿新光322 埃莉诺·罗布森 《美国数学月刊》 第109卷(2002),第105-120页 探索三种理论 Plimpton 322上数字的含义,其中一个是三角表。 他们的论文对此进行了更详细的解释。。。
古代精确科学 多佛Otto Neugebauer(1969)240页的文章认为,Plimpton 322平板电脑中含有毕达哥拉斯三元组 从30度到45度的三角形检测平板电脑表格中的几个简单错误。
毕达哥拉斯拼图
正方形中的勾股三角形
我们能把一个 广场 变成勾股三角形? 查尔斯·杰普森(Charles Jepsen)和洛克·杨(Roc Yang)证明了我们可以做到,至少有5个这样的三角形。 这里显示了他们发现的只有5个毕达哥拉斯三角形的最小正方形。 他们还证明了没有将一个正方形分割成4个毕达哥拉斯三角形。 于是他们问了这个问题 这是可以分割成五个毕达哥拉斯三角形的最小正方形吗?
似乎这个问题仍然“悬而未决”。 你能找到答案吗? 令人惊讶的是,澳大利亚Illawarra语法学校的小学生Penny Drastik,10岁, 找到了边小于9000的平方的12个较小的解,包括 她认为是最小的正方形 这种三角形图案[2008年4月]。
Penny还发现了一个正方形(边长小于9000),可以分成两个不同的部分 这种三角形的模式。 我留给你的挑战是找到三角形和正方形的边。
你能找到一个较小的正方形,也许有5个不同排列的三角形吗?
用勾股三角形做正方形 C Jepsen、R Yang 《大学数学杂志》 第29卷(1998年),第284-288页。
含有5个以上勾股三角形的正方形? Jepsen和Yang的文章(如上)给出了一个非常简单的论点,即可以将一个正方形分解为 任意数量的毕达哥拉斯三角形,从5开始。 我们有5个三角形的解(他们证明这是毕达哥拉斯三角形的最小数目 我们需要填满一个正方形)。
所以在任何一个正方形的剖分中取毕达哥拉斯三角形 并求出从直角到斜边的高度: 因此,我们将毕达哥拉斯三角形分为两个直角三角形,但只有当 新边的长度 小时 和 w个 是整数。 这两个长度是多少 a、 b、c ? 因为三角形的面积是 ab/2号机组 还有 信道/2 然后 h=ab/c . 少量代数(留给读者)表明 w=一个 2 /c(c) . 通过对称性,我们也有 c–w=b 2 /c(c)
所以 小时 和 w个 可能不是整数,除非 c(c) 正好分为 二者都 一 2 , ab公司 和 b条 2 .
但是 我们可以通过展开使它们成为整数 按因子包含三角形的整正方形剖分 c(c) ! 这样我们得到了另一个正方形, c(c) 倍大,带有 一 毕达哥拉斯语 三角形被两个取代。
有趣的是,如果我们在上面的5个三角形剖分中尝试此操作,我们会发现顶部三角形整齐地分为两部分,不需要展开:
显然,我们可以经常这样做,因为我们想得到的正方形中有越来越多的毕达哥拉斯三角形。
总是有一个正方形可以被分成n个毕达哥拉斯三角形,从5开始每n个
然而,被分成两部分的三角形会形成两个较小的毕达哥拉斯三角形 形状完全相同 与原始三角形一样,也就是说,两个新三角形中的角度等于被分割的三角形中的角。 所以我们保证在拼图中有两个或多个形状相同的毕达哥拉斯三角形 如果我们使用这种方法。 每个三角形中具有相同角度的三角形称为 相似三角形 ; 它们不必大小相同,但确实有相同的 形状 . 具有匹配边和角的三角形在大小和形状上都相同,称为 全等三角形 .
是否总是可以将一个正方形分割成任意数(≥5) 不同的 (即不相似)勾股三角形?
毕达哥拉斯定理的另一证明
使用上图,高度h用三角形标记 a b c类 , 我们可以找到毕达哥拉斯定理的另一个证明 一 2 +b条 2 =c 2 :
显示三角形ABC、CDB和ACD都是相似的(也就是说,每个三角形都有相同的三个角)
确定其他两个角度等于A处的角度,其他两个角等于B处的角度
查找 正弦 三角形BCD中的角度B和ABC中的等效角度及其正弦。 将它们与一个包含 b、 c(c) 和 c–w、b
查找 余弦 三角形ABC中的角度B和第三个三角形ADC中的等效角度及其余弦。 用一个方程式将它们联系起来 w、 a、, 和 a、 c(c)
改写你的两个方程式,以便在必要时通过交叉乘法不存在分数
添加 这两个方程,其中一边是 一 2 +b条 2
你能证明方程的另一边现在是 c(c) 2 ?
圆上的勾股三角形 我们总是可以通过任意一组3点画一个圆。 关于如何做到这一点,有一个非常好的动画 数学开放参考 现场。 该方法简单易行 欧几里德的 元素 第3册,提议1。
然而,由于直角,毕达哥拉斯三角形发生了一些特殊的变化。 穿过直角三角形三个点的圆的中心位于 斜边
换句话说,在一个圆上选取一个点,并将其连接到任意直径的两端,您刚才所做的角度总是正确的 角度。 所以如果我们能找到 几个具有相同斜边的毕达哥拉斯三角形 我们可以把它们放在同一个直径的圆上 这样它们的直角就位于圆圈上。 通过调整三角形的方向,使最小的角都位于直径的一端,直角将位于四分之一圆上。 通过在对角线的每一端用每个非直角复制每个三角形,直角将全部位于一个半圆上。 通过在对角线的每一侧包含两次三角形,直角将位于一个圆上。 因为它们都是勾股三角形,所以圆上的点都有整数坐标。
最简单的例子是 7 24 25 和 15 20 25 它们有一个共同的斜边25。 显然,我们可以将所有长度增加一倍,将其增加三倍,并获得更多示例。 下面是一组4个常见斜边65: 16 63 65 , 25 60 65 , 33 56 65 , 39 52 65
你能找到另一组斜边为85的四个斜边吗? 有一组三个都有一个125的斜边-它们是什么? 你能找到斜边为325的令人惊讶的7吗?
有13个斜边为1105 5525分为22分!
A004144号 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 16, ... 不是毕达哥拉斯三角形斜边的数字 A009003年 5、10、13、15、17、20、25、26、29、30、34、35 是毕达哥拉斯三角形的斜边。 所以所有的整数都在序列A004144或这个序列中。 本系列可进一步分为以下几类。。。。。 A084645号 5, 10, 13, 15, 17, 20, 26, 29, 30, 34, 35, 37, 39, 40, 41, 45, 51, 52 ... 是唯一毕达哥拉斯三角形斜边的数字序列。 A084646号 25, 50, 75, 100, 150, 169, 175, 200, 225, 275 ... 是正好是两个毕达哥拉斯三角形的斜边的数字序列。
A084647号 125, 250, 375, 500, 750, 875, 1000, 1125, 1375, 1500, ... 是正好是3个毕达哥拉斯三角形的斜边的数字序列。 A084648号 65, 85, 130, 145, 170, 185, 195, 205, 221,... 是正好是4个毕达哥拉斯三角形的斜边的数字序列。 A084649美元 3125, 6250, 9375, 12500, 18750, 21875, 25000, 28125, 34375, 37500,... 是正好是5个毕达哥拉斯三角形的斜边的数字序列。 。。。 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 12, 13, 16, 17, 22, 31, 37, 40, ... 对于斜边数不超过200000的毕达哥拉斯三角形,具有相同斜边的数量是唯一可能的计数。 有许多数字正好是4个三角形的斜边,其次是2, 然后是13,以此类推,其中160225是67个毕达哥拉斯三角形的斜边。 在200000个斜边以内,我们找不到数字 这是8个、9个或11个三角形的斜边。 如果我们不限制三角形的大小, 那么所有数字都可以作为具有相同斜边的毕达哥拉斯三角形的计数,如下所示 A097756号
A054994美元 5, 25, 65, 125, 325, 625, 1105, 1625, 3125, 4225, 5525, 8125, 15625, ... 是1,2,3,…的最小斜边列表。。。 当斜边按顺序排列时,勾股三角形。 A006339号 5, 25, 125, 65, 3125, 15625, 325, 390625, 1953125, 1625, 48828125, ... 这些是1、2、3……的最小斜边。。。 勾股三角形的数量顺序, 所以5是最小的 一个毕达哥拉斯三角形的斜边,以及两个三角形中最小的25个,等等。
A088959号 5, 25, 65, 325, 1105, 5525, 27625, 32045, 160225, 185865, 5928325, 29641625, ... 是破纪录的斜边,即出现的斜边列表 比任何较小的斜边都多的勾股格。 A088111号 1、2、4、7、13、22、31、40、67。。。 是前一序列中破纪录者的计数(三角形的数量,每个三角形都是斜边)
三角形中的勾股三角形
早期的 我们看到了如何分割毕达哥拉斯三角形 变成两个毕达哥拉斯三角形,这两个三角形彼此相似,也与原始三角形相似 (也就是说,每个三角形中的3个角是相同的:三角形 被称为 类似的 ). 这是一个直角三角形,分成三个相似的三角形。 所有人都有 3 4 5 形状。 您可以通过将边除以每个直角三角形中以红色显示的每个因子来检查这一点。 我们可以画一个这样的图,其中包含三个类似的三角形 任何 毕达哥拉斯三角。 要显示这一点,首先 在该图中; 标记一个三角形的边 a、 b条 和 小时 ; 保持两侧的比例相同,并使用标识为相等的角度标记其他两侧; 如果你有任何除法,把整个图乘以除数,使每一边都是 a、 b条 和 小时
你做数学题。。。 这里的调查将成为科学博览会或数学项目的一个很好的主题
你能用毕达哥拉斯三角形的多种形状制作直角三角形拼图吗?
非直角三角形的拼图怎么样?
你能在三角拼图中放入的最大直角三角形块数是多少?
通过查看 早期的 我们使用的方法是将一个直角三角形拆分为两个,并将其与 图中有三个,我们可以把一个直角三角形分割成四个直角部分,都像这里所示的那样。 你能把它再延伸到五个三角形吗? 到六点? 我们想要多少就给多少?
使用 一 毕达哥拉斯三角形在一系列的大小,使一个漂亮的瓷砖模式,如前一个调查问题。 在本页底部的电子邮件地址给我发一些,我会把它们包括在这里。
《风筝里的勾股三角形》
A类 风筝 是一个四边形,有两对长度相等的接触边。 如果我们在不平等的双方相遇的地方有直角,我们就可以 用三个不同大小的复制品将毕达哥拉斯三角形做成风筝 如图所示。
用毕达哥拉斯三角形表示风筝侧面的公式是什么 一个b小时 ?
最大三角形(风筝的垂直支柱)的斜边有什么特别之处?
带有3个毕达哥拉斯三角形的风筝可以很容易地转换为矩形:
首先在水平镜子中反射红色和黄色三角形
然后将它们横移到绿色三角形的两条腿上
矩形中的勾股三角形 那么现在把矩形剖成毕达哥拉斯三角形怎么样?
你能找到一个矩形吗 不同的 (非相似)毕达哥拉斯三角形?
围绕一点的勾股三角形 本节研究将4个毕达哥拉斯三角形围绕一个点放置,其直角在该点相交 和其他变化。
四个直角相交的三角形 我们能否围绕所有直角相交的点将四个毕达哥拉斯三角形拟合在一起?
如果你使用左边的这两个图表作为指导,你会发现很容易回答这个问题。 然而,如果这四个三角形 都不一样 如右图所示? 这些形状是四边形,因为它们的边一般都不相等。 最小周长为176,有两对类似的毕达哥拉斯三角形 如果您想自己找到答案并用此按钮检查答案: 最小解(最小周长)为4 不同的 勾股三角形(也就是说,没有两个三角形是相似的) 周长为950:
直角相交的三个三角形
如果我们试着 三 三角形以直角相交,我们必须进入三维空间。 如图所示,这三个三角形将在房间的一角相遇。 这也是可能的,最小周长是636,所以比四个不同的三角形在 上一节。
这里还有另一个有趣的联系:
这个 广场 由三个斜边组成的三角形的面积= 正方形 三个毕达哥拉斯三角形的面积
即使这三个直角三角形不是毕达哥拉斯三角形,这个定理也适用。
4个以上直角相交的三角形
如果我们允许三个三角形是平面的,我们可以把四个以上的毕达哥拉斯三角形和它们的直角放在一起 “在地板上”,另外两个垂直,就像在两个“墙上”一样。 想象一下,从外面看建筑的一角,集中注意力在两个垂直的点上 墙壁与地面相接。 图中红色地面的角落处有一堵蓝色和绿色的垂直墙。 三个三角形相交,平躺在地上; 第四个三角形位于绿色垂直墙上,第五个三角形位于 蓝色垂直墙,所有5个直角在三个面相交的角点接触。 你能想象6个人在“角落”开会吗? 7号或8号怎么样? 还有可能吗?
更多毕达哥拉斯难题
你做数学题。。。
这个 本页前面的计算器 (在新窗口中打开) 对以下方面很有用。
找到仅有的两个毕达哥拉斯三角形 与周长相等的面积 .
这是仅有的三个数字 不能是最短的边 任何毕达哥拉斯三角形? [用检查您的答案 A009005号 .]
查找 可以是斜边的三个连续数字 勾股三角形 .
你能找到四个连续的斜边数字吗?
关于 五 ? 再来一套怎么样 九 ? [检查您的答案 A099799号 .]
找到几个毕达哥拉斯三角形 最短的边是一个平方数 例如 9=3 2 , 12, 15 、和 25=5 2 , 312, 313 . 在你列表中的原始元素中,它们有什么特别之处 米 和 n个 价值观?
A remarkable property of them、 n个 三元组的公式: (米 2 –n个 2 ) 2 +(2百万牛顿) 2 =(米 2 +n个 2 ) 2
如图所示:
使用查找三元组 斜边是平方数 H(H) 2 . 有两个斜边为5的三角形 2 =25,例如: 15 20 25 和 7 24 25 .
列出值 H(H) 它们被平方成斜边: 你以前在这个页面的什么地方看过这个系列?
似乎每个斜边都有两个三元组,即 平方数 H(H) 2 .
一个很容易解释,因为它与带斜边的三元组有简单的关系 H(H) : 这是什么关系?
对于第二种情况,请查看其生成器以找到 证明它总是存在的证据。
你能猜出有多少个三连音 斜边 这是第四个幂: H(H) 4 ?
继上一个谜题之后,你能找到关于带 斜边 表单的 H(H) 三 ?
毕达哥拉斯三元组 最小边 哪个是立方体? 例如 27=3 三 , 36, 45 . 他们有什么特别之处 米 和 n个 价值观?
毕达哥拉斯三角形有多少个 边长48 ? 找到一个可以是更多毕达哥拉斯三角形边的数字。 (提示:有5个答案小于100)
使用 同一侧 每个?
32个三元组中哪个数字小于250?
最小的数字是什么 多于一个三元组的斜边 ?
用相同的斜边,你能找到的最大三元组数是多少?
有一个是 不 5的倍数?
找到一些数,这些数是多个原始毕达哥拉斯三角形的奇数边。 前两个是
15:两者中哪一方 8 15 17 和 15 112 113 和
21:这是两者的一个侧面 20 21 29 和 21 220 221 .
你能找到一个属性来描述 素的因式分解 这个系列中的每个数字? [用检查您的答案 A061346号 .]
33,44,55 是所有数字都是的三元组 回文 也就是说, 它们倒写时是一样的。 我们可以找到一系列毕达哥拉斯三元组,其中 所有的数字都是回文 :
3,4,5 33,44,55 333,444,555 。。。 我们还有三人组 303,404,505 . 产生这些结果的一系列因素是什么 3 4 5 ? 另一个是 66,88,110 如果我们包括首字母 0 在斜边前面: 66,880110美元 . 毕达哥拉斯三元组怎么样 606,808,01010 和 666,888,01110 ? 你能找到更多的回文毕达哥拉斯三元组的无穷级数吗?
[提示:你可能会发现 A057148号 在这里很有用。]
2005年4月3日 约会和毕达哥拉斯三人组 . 那一年('05年)又发生了一次,是什么时候? 假设年份在本世纪,只有两位数长, 下一次是什么时候 毕达哥拉斯三次约会 ? 本世纪还有多少这样的日子? 如果日期是 毕达哥拉斯三元组中的任意一组三个数字 (也就是说,数字不一定是有序的), 一个世纪有多少次约会?
[为什么不在下一个这样的日子在你的学校/学院/数学系组织一个“毕达哥拉斯日”?]
来一份特别的怎么样 毕达哥拉斯三倍时间 小时:分钟:秒? 一个有多少个 如果我们使用24小时制的时钟,从0到23小时,那么是一整天吗?
在 写下一系列三元组的简单方法 部分,我们找到了 此处给出的模式并与一起使用 n=10、100、1000。。。 . 你用什么图案 n=202002000。。。 ? ……和 n=30、300、3000。。。 ?
找到你自己的 毕达哥拉斯三重模式 中未提及 进一步的三重模式 以上。 这是另一种方法。 想象一系列与上面列表中的数字相似的数字,例如。 来自 399, 40, 401 我们可能会想到的斜边在序列中的模式 901、90001、900001等。 将这些数字插入 三联发电机 看看有没有图案 901和90001上的斜边搜索给出:
斜边为901的三元组: 1:476765901=17x[452853]P=2142 A=182070 r=170 m=。 n=。 2:424795901=53x[15,8,17]P=2120 A=168540 r=159 m=。 n=。 3:451,780,901原始P=2132 A=175890 r=165 m=26 n=15 4:60,899,901原始P=1860 A=26970 r=29 m=30 n=1
斜边三元组=90001: 1:600、89999、90001原始P=180600 A=26999700 r=299 m=300 n=1
另一种模式跳出来: 899, 60, 901 89999, 600, 90001
查找 其中一种模式的公式 在中 进一步的三重模式 .
[来自帝国州立学院Ken Sullins] 你能在下面的列中找到每组三元组的公式吗? 提示:在每一列中,第一条腿形成一个算术序列(即,它们每次增加的量相同)。 但是,看看其他两个方面,你还注意到了列中所有三元组的共同点是什么?
A类 B类 C类 D类 E类 F类 G公司 H(H) 我
3、4、5 4, 3, 5 12, 5, 13 15, 8, 17 35, 12, 37 40, 9, 41 60, 11, 61 24, 7, 25 63, 16, 65
5, 12, 13 8, 15, 17 20、21、29 21、20、29 45, 28, 53 56, 33, 65 80, 39, 89 36, 27, 45 77, 36, 85
7, 24, 25 12, 35, 37 28, 45, 53 27, 36, 45 55, 48, 73 72, 65, 97 100, 75, 125 48, 55, 73 91, 60, 109
9, 40, 41 16, 63, 65 36, 77, 85 33、56、65 65, 72, 97 88, 105, 137 120, 119, 169 60, 91, 109 105, 88, 137
11, 60, 61 20, 99, 101 44、117、125 39, 80, 89 75, 100, 125 104, 153, 185 140, 171, 221 72, 135, 153 119, 120, 169
。。。 。。。 。。。 。。。 。。。 。。。 。。。 。。。 。。。
2n+1个 2个 2 +2个 2个 2 +2n+1
4个 4个 2 –1 4个 2 +1
8n+4个 4个 2 +4n–3个 4个 2 +4n+5个
6n+9 2个 2 +6个 2个 2 +6n+9
10牛顿+25 2个 2 +10个 2个 2 +10牛顿+25
16牛顿+24 4个 2 +12个月-7个月 4个 2 +12牛顿+25
20牛顿+40 4个 2 +16n–9个 4个 2 +16牛顿+41
12牛顿+12 4个 2 +8n–5个 4个 2 +8n+13号
14岁+49岁 2个 2 +14个 2个 2 +14牛顿+49
农民使用大小相同的栅栏 剪掉田地的一个直角,形成一个三角形的围墙。 每侧使用了大量面板。
当她拆除围栏时,她发现可以重新利用所有围栏,精确地包围一个正方形区域。 这可能发生的最短围栏长度是多少?
如果除(a)外,她还可以重复使用所有面板来包围另一个截止角 但它有一个 不同的 形状与原件一致, 她现在需要的最小面板数量是多少?
找出周长系列中最小的十个数字,它们都是谜题(a)的答案。
一位农民有一块直角三角形的田地,他撒下了草籽。 第二年,他播种了一块形状不同的直角三角形田地,播种量完全相同。
这两个田地可能是什么形状,面积是多少?
有可能在第三年用同样数量的种子找到一个不同的形状吗? 如果没有,找到另外3个具有相同区域的字段形状。
在 矩形中的勾股三角形 截面 上面我们发现一个矩形被分割成 3个相似的三角形(它们都包含相同的3个角)和一个包含4个相似三角形。 将矩形分割成5个相似的三角形。 6号怎么样? 是否可以将此扩展到 任何数字 矩形中相似三角形的形状?
两个以上平方和 让我们将毕达哥拉斯三元组推广为2的和 或更多 和为平方的平方。 我们 早些时候看到的 并非所有数字都可以是PT的斜边 但如果我们求出两个以上的平方呢? 有可能把所有的数字都写成平方和吗? 如果是,我们需要的最小方块数是多少? 如果没有,缺少哪些数字? 1 2 + 2 2 + 2 2 = 3 2 如果我们允许重复正方形 2 2 + 3 2 +6个 2 = 7 2 带有明显的正方形 10 2 + 11 2 + 12 2 = 13 2 + 14 2 一个很好的概括模式 62 = 1 2 + 5 2 +16个 2 = 2 2 +3个 2 +7个 2 是两组三个平方的和的最小值
但是除了正方形以外的数字呢? 所有的数字都可以是一些平方的和吗? 事实上,并非所有数字都是 三 正方形,例如7不是。 四个正方形怎么样? 这是过去许多伟大数学家研究的一个著名问题, 包括高斯和欧拉。
每 数字是最多四个平方的总和。
这些是我们在本节中提出的问题。 首先,这里有一个计算器来帮助您进行调查。
平方和计算器
设置
如果你想要求和中的唯一平方,没有数字重复,所有要平方的数字都是有序的, 选择一个 设置 ;
列表
如果允许重复,并且要平方的数字是有序的,那么选择 列表 . 列表中的每个重复数字显示一次,重复次数作为下标, 例如 列表 1 1 2 4 4 4 显示为
序列
如果你想计算所有可能的数字的平方、负数、零和正数 和每一个订单 在计算为不同解决方案的数字中,选择一个 序列 . 每一个数字序列都会被报告一次,将数字按顺序排列在一起 这些数字的排列数。 例如: 0±2±2±5 有 2×2×2 = 8 包括标志的方式。 包括0和2个2的四个数字可以用12种方式排列,形成12个不同的无符号数字序列:
0 2 2 5; 0 2 5 2; 0 5 2 2; 2 0 2 5; 2 0 5 2; 2 2 0 5; 2 2 5 0; 2 5 0 2; 2 5 2 0; 5 0 2 2; 5 2 0 2; 5 2 2 0
所以总共有 属于 8×12=96 4个数字的有符号数列。 这里有一个计算器可以帮助您进一步调查:
对于所有长度的集合/列表,将数字输入框(集合/列表长度)留空。 序列需要一个长度,即非零数字的数量。 当给出数字列表进行平方和加法时,使用~表示范围,例如2~5表示2,3,4,5。
数字模式 这些平方和中的一些漂亮图案如下:
三 2 + 4 2 = 5 2
10 2 + 11 2 + 12 2 = 13 2 + 14 2
21 2 + 22 2 + 23 2 +24个 2 = 25 2 +26个 2 + 27 2
36 2 + 37 2 + 38 2 + 39 2 + 40 2 = 41 2 + 42 2 + 43 2 + 44 2
。。。
每条线上每边的总数为25、365、2030、7230, 。。。 A059255号 左手边从3、10、21、36、55……的正方形开始。。。, n(2n+1)。。。 A014105号 以4、12、24、40、60……结尾。。。, 2n(n+1)。。。 A046092号 . 右手边的n个方块从5、13、25、41、61……的方块开始。。。, 2n(n+1)+1。。。 2018年1月44日 以5、14、27、44、65……的平方结束。。。, n(2n+3)。。。 A014106号 . 所有数字都是最多4个方块的总和
拉格朗日 1770年证明, 如果我们允许0作为一个正方形,那么每个数字就是四个正方形的和。 这与 表示每个数字都有一个表示形式,即 高达 4 非零 方块。 对于给定的n,通常有许多这样的形式: 4 = 2 2 = 1 2 + 1 2 + 1 2 + 1 2 9 = 3 2 = 1 2 + 2 2 + 2 2 10 = 1 2 + 3 2 = 1 2 + 1 2 + 2 2 + 2 2 12=2 2 + 2 2 + 2 2 = 1 2 + 1 2 + 1 2 + 3 2 。。。
1、2和3都只有一种书写方式,然后作为4个方块的总和,4有2种书写方式。。。 所以 计数开始1,1,1,2,1,1,1,1,2,2,1,2。。。 A002635美元 . 具有3个此类表示的第一个数字是
18 = 3 2 + 3 2 = 1 2 + 1 2 + 4 2 = 1 2 + 2 2 + 2 2 + 3 2 .
带1、2、3、4、5、6…的最小数字。。。 表示为4、18、34、50、66、82。。。 A124978号 . 只有一个表示形式的数字最多为4个平方和: 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 14, 15, 23, ... A006431号 .
你做数学题。。。
一些特殊的平方和
如果我们把数字14、29、50、77、110看作平方和,那么它们有什么特别之处? 找出这些数字的公式。
14 = 1 2 + 2 2 +3个 2 ; 29 = 2 2 + 3 2 + 4 2 ; 50 = 3 2 + 4 2 +5个 2 ; 它们都是三个连续方块的总和。 (n-1) 2 +n个 2 +(n+1) 2 =2+3牛顿 2 是一个公式。
系列30、54、86、126、174、230……怎么样。。。? 找到一个公式,从而证明它们必须是均匀的。
30 = 1 2 + 2 2 + 3 2 +4个 2 ; 54=2 2 + 3 2 + 4 2 + 5 2 ; 86 = 3 2 + 4 2 + 5 2 + 6 2 ; 它们是四个连续平方的和。 (n-1) 2 +n个 2 +(n+1) 2 +(n+2) 2 =4个 2 +4n+6=2(2n 2 +2n+3) 总是平的。
如果你发现上面每一个都有一个递归关系,那会有一个有趣的惊喜, 也就是说,找到一个公式,将序列中的每个数字与其前面的三个数字联系起来。 (可选)你能概括你的结果并加以证明吗?
它们都具有相同的递归关系: 如果a、b、c和d是这些序列中任意一个的四个连续数字,那么 d=3 c-3 b+a。 它适用于所有K的K个连续平方和。 为了证明这一点,找到从n开始的K平方和的公式,我们称之为s(n)。 然后证明S(n)=3S(n-1)-3S(n-2)+S(n-3)。 我们没有在证明中的任何地方使用K的值,因此递归关系 无论K值是多少,均适用。
需要四个正方形的数字
1 = 1 2 ; 2 = 1 2 + 1 2 ; 三 = 1 2 + 1 2 + 1 2 ; 4 = 2 2 ; 5 = 1 2 + 2 2 ; 6 = 1 2 + 1 2 + 2 2 但我们不能把7写成三个或三个以下的平方和-我们需要4:7=1 2 +1 2 +1 2 +2 2 ). 15是下一个数字,不是最多三个平方的和。 看看高达100的数字,这个系列是如何继续下去的?
7, 15, 23, 28, 31, 39, 47, 55, 60, 63, 71, 79, 87, 92, 95
因为我们知道所有的数字都是最多4个平方的和,所以这个数列就是 需要 四个正方形。
(更难)你能在这个系列中找到模式/公式吗? (高斯和勒让德都找到了答案并证明了这一点。)
看看奇数被8除后的余数。 列表中有一个相关的模式,即偶数。
这些数字被8除后余数为7,或者是列表中数字的4倍。 作为一个公式,集合都是数字4 米 (8n+7)其中m和n是正整数或零。 请参见 A004125号
带的数字是四个平方的和
由于每个数字都是最多4个非零平方的和,让我们看看只有一个这样的和的数字: 1 = 1 2 ; 2 = 1 2 + 1 2 ; 3 = 1 2 + 1 2 + 1 2 然而,4有两种表示:4=2 2 = 1 2 + 1 2 + 1 2 + 1 2 . 下一个大于1的平方和为9和10,最多为4个平方,但11罐只有一个这样的形状。 因此,我们列出了这些数字,其中只有一种方法可以将它们写成4个方块的总和 开始于1、2、3、5、6、7、8、11。 如果我们不超过100,它将如何继续?
1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 14, 15, 23, 24, 32, 56, 96, (128), ... A006431号
(Harder)这个列表中只有哪些是奇数? 找出三个覆盖所有均匀区域的独立图案。
均势是另一因素的4倍。 这些因素是什么?
唯一的奇数是1、3、5、7、11、15和23。 平均数是2、6或14,或者是其中一个的四倍。
在平方和中,我们允许任何平方被重复。 如果我们坚持 总和中的每个平方只出现一次 或者换句话说,所有的正方形在任何和中都是不同的 2和3不可能是6、7、8、11、12和15的唯一平方和。 你可能会感到惊讶 这个列表是有限的 . 这意味着我们可以 总是 写入每个数字 超过一定限度 作为不同正方形的总和。 这个限制是什么?列表中最大的数字是什么?
连续平方和
找到从1开始的n个平方和的公式。
如果你的公式是n中的项的乘积,那么把它写成n中的多项式。
为什么多项式的系数必须加到1? 为什么多项式中没有常数系数? 用你的答案找出平方和a 2 最多b 2 包容的。 如有必要,扩展您的答案,使其仅包含a形式的术语 第页 或b q个 .
1 2 + 2 2 + ... + n个 2 =
n(n+1)(2n+1)
6
1 2 + 2 2 + ... + n个 2 =
n个 + n个 2 + n个 三
6 2 三
如果n=1,总和为1 2 多项式减少为系数之和,因此必须为1。 如果n=0,则和为0,多项式被简化为常数项,因此常数项必须为0。
一 2 + ... + b条 2 =
b条 + b条 2 + b条 三
负极 一 + 一 2 负极 一 三
6 2 三 6 2 三
哪些数字是 不 a的平方和 设置 共5个数字 ? 请注意 集合意味着集合中没有重复的数字,集合可以只有一个数字。
1948年,斯普拉格发表了一项证据,证明只有31个这样的数字: 2, 3, 6, 7, 8, 11, 12, 15, 18, 19, 22, 23, 24, 27, 28, 31, 32, 33, 43, 44, 47, 48, 60, 67, 72, 76, 92, 96, 108, 112, 128 请参见 A001422号
方形拼图 (n+1) 2 =个 2 +所以我们可以用边n的一个平方和边1的(2n+1)个平方填充边n+1的一个方形。 在图表中显示这一点。 我们将在下一节对此进行扩展。
四平方定理的证明? 如果我们想证明每个整数都是四个平方的和(其中允许0作为平方),那么 我们可以先证明 欧拉恒等式 1749年第页: (a) 2 +b条 2 +c(c) 2 +d日 2 ) (A) 2 +B类 2 +C 2 +D类 2 ) =(aA+bB+cC+dD) 2 + (aB−bA+cD−dC) 2 +(aC−bD−cA+dB) 2 + (aD+bC−cB−dA) 2
验证此身份。 它对证明每个整数都是四个平方和有什么帮助? 请参阅 数论 Shanks参考下文第209页练习31S和32S了解更多信息。
矩形被分割成方形
几何和拼图游戏提供了代数恒等式的说明。 例如,在平方和方面 (n+1) 2 =个 2 + 1 2 + ... + 1 2 但图表显示,整个正方形有边(n+1),因此面积(n+1 2 但它是由
n边的正方形
右侧1的n个正方形
第1面下方的n个正方形
在右下角还有一个1边的正方形
所以(n+1) 2 =个 2 +2n+1 作为(n+1)的方块列表 2 我们有n次,1次重复2n+1次。
矩形的平方和-连分数
上 续分数介绍页面 我们演示了如何转弯 任意分数 第页 / q个 分成一个两边为p和q的矩形 正方形。 这是 16 / 45 . 我们总是可以在这样的图表中安排正方形,使其有一条边沿着矩形的外侧。 我们已经看到,所有的矩形都可以分割成正方形,因为所有的分数都是连分数形式。
但分数是最低形式的,所以连分数图法对正方形没有用处 因为它的边数比只有1。 我们得到的最接近分裂成不同正方形的矩形是由F(n)和F(n+1)边组成的斐波那契矩形 其中F(n)是第n个斐波那契数,但每个斐波那奇数都有一个重复的单位平方! 右边的图表显示了一个21x13的矩形,它被分割成正方形,边为13,8,5,3,2,1和1。
矩形作为不同正方形的和 在马丁·加德纳家 更多数学难题和转移 第17章 摆正Square 由威廉·塔特(William T Tutte)撰稿,全部内容是寻找正方形或长方形 可以分解成 不同的 方块-称为 完美矩形 . 搜索导致使用电子网络思想来查找 这样的 矩形 。我们可以使用的最小不同正方形数是9,并且有两个不同排列的矩形 如果我们忘记了它们的反射和旋转。 一个面积为1056,另一个为4209。 有6个10正方形,22个11正方形。 该系列和更多信息可在OEIS上找到 A002839号 其中已知有24个正方形的矩形。
99 78
21 57
77 43
16 41
34 9
25
这是一个如何将矩形划分为正方形的粗略草图。 我们从标记两个方块开始 x个 和 年 ,其侧面的长度。 然后我们可以推断A面的顶部是 x+y 而且,由于所有块都应该是正方形, 它的高度也是如此。 因此,正方形B是边的正方形(a的边) +y=x+2年 . 继续以这种方式推导出每个方形块的边以及整体的边的表达式。 你最终会发现两个表达式涉及 x个 和 年 对于同一侧。 检查它是不是 9 x=16年 . 现在我们可以让 y=9 和 x=16 保持所有边都是整数 为拼图找到一个简单的解决方案。 如果我们把这些数字放回图表中,就会得到近似方形的矩形 176 通过 177 如图所示。 有没有一个正方形可以被分割成不同的正方形? 是的,但最小的似乎有 里面有38个方块。你做数学题。。。 下面我们来看看只有正方形的剖切矩形。
你做数学题。。。
(简单)165=6 2 + 6 2 + 5 2 + 5 2 + 4 2 + 4 2 + 3 2 + 1 2 + 1 2 . 这九个正方形可以做成矩形拼图。 矩形的面积为165。 剪下九个方块,解出拼图。 矩形的尺寸是多少?
一个矩形拼图游戏正好有九块大小不同的正方形块,面积为1056。 如果正方形有边1、4、7、8、9、10、14、15和18,那么矩形的宽度和高度是多少 那这九块是怎么放进去的? 根据Beiler的说法 数字理论中的娱乐 (请参见 链接和引用 下图)这是最小的矩形拼图 所有的碎片都是方形的,大小不同。 在Doug Williams的澳大利亚数学任务中心检查您的答案 解决方案 或上的 此NRICH页面 .
更多的数学谜题和多样化 M加德纳(1966) 马丁·加德纳的所有书都非常有趣,都是由一个“业余爱好者”写的,他可能是 在这一领域最擅长让数学对普通读者来说很有趣。 他的作品引起了许多人的注意 在成为专业数学家的道路上 所以要小心 !
大卫·兰福德 加德纳的15本数学书列表,标题为 每个章节中的章节 .
马丁·加德纳的数学游戏 是马丁·加德纳所有15本书的文本光盘,基于他在《科学美国人:
六边形和其他数学变换
第二本科学美国人的数学困惑与转移书
新数学改道
意外的悬吊和其他数学转移
马丁·加德纳(Martin Gardners)第六本科学美国人的数学改写书
数学嘉年华
数学魔术表演
数学马戏团
矩阵博士的幻数
轮子、生活和其他数学游戏
结甜甜圈和其他数学演艺人员
时间旅行和其他数学困惑
Penrose瓷砖到Trapdoor密码
《科学美国人》的分形音乐、超卡和更多数学娱乐
最后的娱乐:九头蛇、鸡蛋和其他数学谜题。
关于数的平方划分,D H Lehmer, 《美国数学月刊》 第55卷,(1948年),第476-481页( JSTOR PDF文件 )
数论中已解决和未解决的问题 D柄(2002年第4版) 这是一本可读性强、易于阅读的书,从零开始发展了数论中的许多主题,因此它非常适合 适合任何想开始探索数论的学生。
N可以有多少种方式成为k个平方的和? 有一些有趣的公式可以用来计算将数字N写成k个非零平方和的方法。 它是 通常表示为r k个 (N) 。 两个平方的和 如果两个正方形的和是一个正方形,那么这三个数字构成了我们在本页前面看到的直角三角形的边。 那么现在我们问哪些数字是两个平方的和,是平方还是非平方? 费马指出,任何大于2的素数都是两个平方的和,当且仅当它被4除时有1的余数 或者,使用mod函数,当且仅当一个素数与(≡)1(mod 4)同余。 我们还有2=1 2 + 1 2 . 欧拉于1749年证明了这个定理 2以上的素数都是奇数,所以它们被4除后的余数必须是1或3。
素数=a 2 +b条 2
首要的 三 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47
模块4 1 三 1 1 三 三 1 1 三 1 三 三 1 1
一 - 1 - - 2 1 - - 2 - 1 4 - -
b条 - 2 - - 三 4 - - 5 - 6 5 - -
我们可以使用身份:
(a+b) 2 ×(A+B) 2 =(aA−bB) 2 +(aB+bA) 2
=(aA+bB) 2 +(aB−bA) 2
以显示以下项的平方和形式 素数因子与1模4同余的所有复合数,或者,如果与3模4同约,则其素数指数为偶数(它是一个正方形)。 这些数字是2、5、8、10、13、17、18、20、25、26、29、32。。。 A000404号 . 如果我们允许0作为其中一个平方,或者,如果我们想要的数字是总和,那又是什么呢 属于 高达 两个正方形,那么我们可以包括1本身,4和16。。。。 这些数字是1、2、4、5、8、9、10、13、16、17、18、20、25、26、29、32。。。 A001481号 . 3平方和 3, 6, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 21, 22, 24, 26, 27, 29, 30, 33, ... A000408号 都可以写成 2 +b条 2 +c(c) 2 其中a、b和c不为零。
4平方和 还有一些数字本身既不是正方形,也不能写成两个或三个非零正方形的和: 7, 15, 23, 28, 31, 39, 47,... 2015年4月15日 这些需要四个正方形,形式为4 A类 (8B+7),所以它们要么与7模8一致,要么有一个因子 是4的幂或两者的幂。 所有数字都可以写成四个方块的总和!
链接和参考
一本书
文章,通常在学术期刊上发表
指向网页的链接
娱乐 数论——数学皇后 作者:A H Beiler,多佛,1964年, 这是第一本让我看到简单数字的奇妙乐趣和事实的书。 有一整章是关于毕达哥拉斯三角形的: 永恒的三角形 .这本书已于年出版 很多年了,是一部真正的经典之作,既可读又充满了有趣的事实和表格,当然也很容易获得 对“娱乐”数学和数字感兴趣的人。 这本书的副标题是 数学皇后娱乐 这句话出自卡尔·弗雷德里希·高斯(Karl Frederich Gauss)的名言: 数学是科学女王,算术是数学女王 . 强烈推荐!
数学娱乐 (第二修订版)莫里斯·克拉奇克,多佛,1953年, 是另一本很有吸引力的书 任何喜欢“玩数字”的人。 除了一章关于 经典的数字消遣和数字谜题,还有关于魔方、棋盘问题的其他游戏, 排列、几何娱乐和谜题以及日历上的一章。 但我把它列在这里是因为 第四章专门讨论毕达哥拉斯三角的算术几何问题。 它有 本页计算器中使用的算法的详细信息。 这仍然是我最喜欢的 休闲数学 任何人感兴趣的书籍 只是基本的数学知识和对数字的热爱。 在亚马逊网站上,它可以从不到两美元的价格买到二手货!
数学重建和 论文 W W Rouse Ball,H S M Coxeter,多佛(1987年第13版),平装本,428页。 这是另一个 在为数不多的数学经典中,有许多是几何性质的再现。 有一章是关于 在头脑中进行算术计算的能力最惊人的人。 对于我们来说,这里只有一小部分 毕达哥拉斯三角形,但是,如果你发现这个有趣的网页,我相信你 在这本书中会发现很多可以激发你自己调查的东西。 它很少使用数学 在16岁以上任教。 这真的是一本书,书中充满了这么多有趣又诱人的数学知识 这让你想拿出一支铅笔和一张纸,自己玩数字。
数字之书 约翰·霍顿·康韦(John Horton Conway)和理查德·盖伊(Richard K.Guy),哥白尼图书(1996),311页,精装本。 这与旧约全书无关 正如他们在介绍中所说的俏皮话,但这是一本有趣的数学集 看看我们试图掌握 数 : 许多语言中的数字单词以及书写数字的多种不同方式 数学中的数字。 大部分是在学校数学水平上,但也有一些超出了这一水平 (虚数、超越数和无限数)。 然而,不要因为这本书中充满了图表而让你扫兴 以及图片和解释,使其易于访问。 关于 分数的进一步结果 展示了公元前1500年巴比伦人如何使用毕达哥拉斯三角,早在公元前600年左右毕达哥拉时代 这是在一块名为Plimpton tablet 322(现藏于哥伦比亚大学图书馆)的小粘土碑上发现的。
数论及其历史 《牡蛎矿石》,多佛(1988),380页,平装本 如果你想更认真地研究素数、因子、同余(算术 关于除法的余数)——一个叫做 数论 -这一切都是在一位优秀作家的历史背景下进行的。 Plimpton Tablet 332上有一个部分, 巴比伦的毕达哥拉斯三元组列表,以及巴比伦人可能如何使用它。
企鹅词典 好奇而有趣的数字 David Wells,企鹅出版社(1998年修订版)将提供帮助 回答一些 上面的疑难问题 但它本身就是一本好奇有趣的书! 取一个数字,例如 3.14159.. 。毫无疑问,你会认出它的,但是 1634 或 364.2422 ? (让你的鼠标停留在答案的数字上!) 你知道多少数字事实 28 ? 这本书充满了关于你最喜欢的数字的精彩事实。
生成勾股三元组的新算法 R.H.Dye和R.W.D.Nickalls, 数学公报 (1998),第82卷,第86-91页。
数论导论 G H Hardy和E M Wright, 牛津大学出版社,(第6版,平装本,2008) 这个 百万牛顿 公式和证明作为定理225给出。 这是一本经典的书,在第六版中进行了修订和更新,很值得研究,但它 确实有一段时间倾向于大学本科水平。
勾股三元组的角度 丹·卡尔曼 《大学数学杂志》 17(1986),第167-168页。
勾股三元组的高度和过剩 (PDF文件) Darryl McCullough, 数学杂志 ,(2005),第78卷,第26-44页。 这个可下载的PDF文件处理了毕达哥拉斯三元组的其他方面, 尤其是与 Barning树,它在一棵“树”中唯一地生成所有原始勾股三角形。
问题1447的解决方案 H Chi,R Killgrove 关键数学 第16卷,1990年9月 这是找到具有 面积=n×周长 那个 我们在 面积与周长之比 部分。
整数序列在线百科全书 是尼尔·斯隆(Neil Sloane)在检查整数序列和了解每个整数的更多信息方面的优秀资源。 它是 这类信息的全球资源,Neil欢迎任何其他新系列以及有关 单个序列。
所有基本三和弦 斜边高达10000 Michael Somos与 如果要打印完整的列表,请显示所有三角形的周长和面积(以及有关角度的其他信息)。
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