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
|
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 |