Файл: Александрийский, Д. Арифметика и книга о многоугольных числах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

А РИ Ф М ЕТИ К А К Н И ГА t v

квадрат; следовательно, их удвоенное произведение тоже

будет квадратом.

Положим один из них равным ж, а дру­

гой 2х, чтобы их

удвоенное произведение было

квадра­

том. Теперь, взяв сумму их квадратов,

полагаю

= 5ж2,

а удвоенное их произведение 4ж2 беру

как Х 3.

Следова­

тельно, разность Х 2 =

Х х Х 3 будет ж2, ибо она вместе

с Х 3 будет равна Х ±. Теперь

остается сделать Х г кубом.

Имеем, что 5ж2 равно ж3;

и ж получается равным 5.

К подстановкам. Куб Х г будет 125, квадрат Х г равен

25,

и прибавляемый

квадрат

Х 3 = 100. И доказатель­

ство

очевидно.

 

 

 

Х и квадрат Х 2 и прибав­

И н а ч е . Пусть будут куб

ляемый квадрат Х 3.

 

 

 

 

Так как я хочу, чтобы прибавляемый квадрат, будучи

приложен к Х 2, т. е.

квадрату,

образовал куб, то пусть он

образует Х г. Затем,

так как Х и складываемый с Х 3, об­

разует квадрат, то у меня [все] свелось к нахождению двух [вспомогательных] квадратов, сумма которых вместе с од­ ним из них дает квадрат, [вследствие того, что два квадра­

та:

один,

взятый дважды, и другой Х г

образуют куб,

т.

е.

Х г] х).

 

 

 

 

Возьмем два квадрата: первый ж2, а второй 4. Их сумма

вместе с одним из них будет 2ж2 + 4

и равна квадрату:

пусть последний будет построен на стороне 2ж — 2; тогда

получится

квадрат 4ж2 + 4 — 8ж;

и

ж

оказывается

равным 4.

 

 

 

 

К подстановке. Один квадрат будет 4, а другой 16.

 

Теперь прикладываемый к ним квадрат берут равным

Ібж2,

а Xj = 4ж2. Тогда Хг будет 20ж2, ибо мы желаем,

чтобы он был равен их сумме. Остается сделать 20ж2 рав­

ным ж3; и получается ж = 20.

 

1600 и прикла­

 

К подстановкам. Хг будет 8000, Х 2 =

дываемый 6400. Доказано, что это можно сделать беско­

нечным числом способов.

 

 

 

 

8.

К кубу и стороне приложить одно и то же такое чис­

ло, чтобы получилось то же самое, [т. е. куб и его сторона].

 

Пусть прикладываемое число будет ж,

 

а сторона ку­

ба — сколько-нибудь раз взятый ж; пусть это будет 2ж;

тогда куб будет 8ж3.

 

 

 

’) Фраза в скобках, вероятно, является позднейшим

добавлением. (Прим,

ред.)

 

 

 

 

 

93


ДйоФанТ

Если а;прибавить к 2х, то получится За:, а если к 8а;3, то получится 8а;3 -f- X; это равно 27а;3. Вычтем 8а;3, останет­ ся 19а;3, равное х. Сократим на х; значит, 19а;2 = 1.

Но единица является квадратом; если бы 19 — количе­ ство а;2 — было бы квадратом, то уравнение решилось бы. Но 19а;2 получилось как разность между 27ж3 и 8а;3; и 27Xs есть куб на За;, а 8а;3 — куб на 2а;. Таким образом, 19 получилось как разность между кубом на За; и кубом на 2а;. Но 2а; взято по нашему предположению, а 3 всегда на единицу больше количества взятых сторон а;; таким образом, я пришел к отысканию двух чисел, отличающихся между собой на единицу и таких, чтобы разность построенных на них кубов была бы квадратом.

Пусть одно из них будет х, а другое х + 1; и разность построенных на них кубов За;2 + За; + 1 ; пусть это равно квадрату на стороне 1 — 2а;; и х получается равным 7.

К подстановкам. Одно из них будет 7, а другое 8. Теперь я возвращаюсь к первоначальной задаче и по­

лагаю прибавляемое равным х и сторону куба 7х\ тогда куб будет 343а;3. Прибавляя а;к каждому из них, получаем

8а; и 343а;3 -f- х; мы хотим, чтобы они дали

куб на

сторо­

не 8а;.

512а;3 = 343а;3

+ х\ и

х получается

Следовательно,

равным одной тринадцатой.

343/2197,

сторона

7/13,

К подстановкам.

Куб будет

априбавляемое одна тринадцатая.

9.К кубу и стороне приложить одно и то же такое

число, чтобы получилось то же самое, но в обратном по­ рядке.

Пусть будет куб а;3, взятый какое-нибудь кубическое число раз; пусть оно будет 8, следовательно, сторона куба будет 2а;; <прибавляемое же число, чтобы сделать сторону кубом, будет а;3, взятый кубическое число раз, минус 2а;>, т. е. минус количество кубических единиц в стороне куба; пусть оно будет 27а;3 — 2а;.

Если мы прибавим это к 2а;, то получим 27а:3, и это бу­ дет куб на стороне За;, а если прибавить к 8а;3, то полу­ чится 35а;3 — 2а;.

Мы хотим, чтобы это было стороной куба для полу­ ченного 27а;3, иными словами, За;; следовательно, 35а;3 — —2а; = За;; получается, что 5ж равняется 35а;3; сократив на X , находим, что 35а;2 равио 5.

94


А РИ Ф М ЕТИ К А К Н И Г А IV

Их ие рационально х), так как отношение одного вида

кдругому не будет отношением двух квадратных чисел; но 35, количество х%представляет сумму двух кубов, 27 и 8,

а5 получается из сложения их сторон; значит, мне предстоит найти два куба, сумма которых к сумме их сторон имеет отношение квадратного числа к квадрат­ ному числу.

Пусть сумма их сторон равняется некоторому числу единиц, например 2. Положим, что сторона первого куба

будет X, тогда сторона второго

куба получится

2 — х,

а сумма их кубов будет ба;2 + 8

— 12а;.

т. е. 2,

Теперь мы хотим, чтобы это к сумме их сторон,

имело отношение квадратного числа к квадратному чис­ лу. Но 2 представляет удвоенный квадрат; следовательно, и 6а;2 + 8 — 12а; будет тоже удвоенным квадратом, и Ѵ2 их будет равняться квадрату, т. е. За;2 + 4—6а; = Q ; пусть это будет квадратна 2—4а;. И х получается равным

10/13.

К подстановкам. Одна сторона будет 10/13, а другая 16/13. Устраняю 13-е доли и беру половины. Стороны са­ мих кубов будут одна 5, другая 8.

Возвращаюсь к первоначальной задаче и полагаю сто­ рону куба равной 5а;; тогда куб будет 125а;3 и прибавляе­ мое — куб [без стороны], т. е. 512а;3 — 5а;. Если это при­ бавить к 5а;, то получится куб, а если к 125а:3, то 637а;8 — —5а:. Мы хотим, чтобы это было стороной куба для 512а;3.

Таким образом, 8а: равняется 637а;3 — 5а; и а; получает­ ся равным одной (седьмой).

К подстановкам. Куб будет 125/343, сторона 5/7, а прибавляемое число 267/343.

10. Найти два куба, сумма которых равна сумме их сторон.

Пусть выраженные в х стороны кубов будут: 1-я 2а;, 2-я За;; тогда сумма кубов будет 35а;3, что должно равнять­ ся сумме сторон 5х. Сокращая на х, получаем 35а^ = 5, и X не рационально.

Но 35а;2 представляет сумму двух кубов, 8 и 27, а 5а; — сумму их сторон. Мне приходится искать два куба, кото­ рые, будучи сложены и разделены на сумму их сторон, дают квадратное частное.)*

*) оо ріуго$ (Д р іш . ред.)

95


ДИ О Ф А Н Т

Это же было сделано выше [задача 9], и стороны кубов будут: 1-я 8, 2-я 5. Теперь я возвращаюсь к первоначаль­ ной задаче и беру стороны кубов: 1-ю 8а;, 2-ю 5т; сумма ку­ бов будет 637т8. Она должна быть равна [сумме] сторон, т. е. 13т; п т получается равным одной {седьмой).

К подстановкам. Сторона 1-го куба 5/7, 2-го 8/7. Сами же кубы — один 125/343, другой 512/343.

11*. Найти два куба, разность которых будет равна раз­ ности их сторон.

Пусть их стороны будут: 1-я 2т, 2-я Зт. Разность по­ строенных на них кубов равна 19т3, а разность сторон т. Значит, т равен 19т3.

Опять т не рационально, так как один вид к другому не находится в отношении квадрата к квадрату. Мне при­ ходится искать два куба таких, чтобы их разность к раз­ ности сторон имела отношение, как квадратное число к квадратному числу.

Пусть стороны кубов будут: 1-я т, 2-я же т + 1 , чтобы их разность была квадратом, т. е. 1. Так как сторона 1-го

будет

т, а 2-го 1

-]- т, то разность сторон будет 1,

<а раз­

ность

кубов

Зге2

-)- Зж + 1 ) . Теперь мы хотим,

чтобы

Зге2 -{- Зж + 1

к разности сторон 1 имело отношение, как

квадратное число к квадратному числу; тогда их произ­ ведение должно равняться квадрату. Но их произведение

3ж2 Зж + 1 . Приравняем

его квадрату со стороной

1—2ж; и X получается равным 7.

К подстановкам. Стороны будут: 1-я 7, 2-я 8.

Теперь я возвращаюсь к

первоначальной задаче и бе­

ру стороны кубов: 1-ю 1х, 2-ю 8ж. Разность их будет х, а разность построенных на них кубов 169ж3.

Следовательно, 169а;3 равно ж; и ж получается равным одной (тринадцатой).

К Подстановкам. Стороны кубов будут: у одного 7,

удругого 8 [тринадцатых].

12.Найти два таких числа, чтобы куб большего числ вместе с меньшим числом равнялся кубу меньшего, сло­ женному с большим числом.

Пусть одно будет 2ж, а другое Зж. И куб большего числа вместе с меньшим будет 27ж3 + 2ж, а куб меньшего числа вместе с большим будет Эж2 -f Зж. Таким образом, 8ж3 + Зж равняется 27ж3 + 2ж. Сократив на ж, получаем, что ІЭж3 равно единице, и ж не рационально.

96


А РИ Ф М ЕТИ К А К Н И ГА ІУ

Но ІЭж2 представляет разность двух кубов, а 1 — раз­ ность их сторон. Я пришел к тому, чтобы найти два куба, разность которых имела к разпости сторон отношение, как квадратное число к квадратному.

Но это уже показано [в задаче 11], и стороны кубов бу­ дут: одна 7, а другая 8. Возвращаюсь к первоначальной задаче и бору одно число равным 7а;, а другое 8ж. И полу­ чается, что 343а:3 + 8а; равно 512х3 -f- 1х, и а; получается равным одной [тринадцатой].

К подстановкам. Одно число будет 7, а другое 8 [три­ надцатых]. И доказательство очевидно.

13. Найти два таких числа, чтобы каждое из них, или их сумма, или разность вместе с единицей составляли квадрат.

Итак, если от какого-нибудь квадрата отниму 1, то по­ лучу Хх 1); образую некоторый квадрат на скольких-

нибудь ж-ах и 1, пусть это будет Зж + 1 .

Тогда этот квад­

рат будет 9а? 6а; + 1 ; если отниму 1,

то получу Хх =

= 9а?

6а;.

 

Далее, так как мы желаем, чтобы Хх и Х 2 вместе с 1

образовали квадрат, а вместе взятые Х г и Х 2 вместе с 1 будут <Ха вместе с 1) и 9а? + 6ж, то Х 2 вместе с 1 будет квадрат, и мне приходится искать, какой квадрат вместе с 9о? + 6х дает тоже квадрат.

Беру два числа, произведение которых 9а? + 6ж < = = (9a;-j-6)a;, половину их разности беру за сторону мень­ шего квадрата; она будет Ах + 3 ); после ее умножения на

себя получаю 16а? + 24а; -[* 9; отнимаю

1 и полагаю Х 2

равным 16а;2 + 24а; 4- 8. Но Х г будет 9а;2

-f- 6х и каждый

из них вместе с 1 дает квадрат.

с 1 (она равна

Остается теперь разность их вместе

7а? + 18а; + 9 ) приравнять квадрату на

стороне 3—За:;

иX получается равным 18.

Кподстановкам. Хх будет 3024, а Х 2 = 5624, и доказа­

тельство очевидно.

14. Найти три квадратных числа, сумма которых равна сумме разностей между этими числами.

Так как сумма разностей наибольшего числа со сред­ ним, среднего с наименьшим и наибольшего числа с наи­

меньшим будет равна

сумме трех квадратов, а [сумма]

1)

У Диофанта соответственно

1-е и 2-е. (Лргш. ред.)

А

Диофант

97