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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 1

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

 

 

Д И О Ф А Н Т

наибольшее

берет 2 + 2. Тогда среднее число будет

8а;2 — 2, а

наименьшее число

х2 — 2.

И я хочу, чтобы разность квадратов наибольшего и

среднего чисел была в 3 раза

больше разности среднего

инаименьшего чисел, но разность квадратов наибольшего

исреднего чисел будет 64а;2, а разность среднего и наимень­

шего чисел равна 7а;2; мы желаем, чтобы 64а;2 было втрое больше 7а;2, а 7а;2, взятое 3 раза, дает 21а;2. Но [ко­

личество] а;2 получилось [из произведения] 32

на 2.

И вот мне нужно найти некоторое число, которое,

будучи

взято 32 раза, дало бы 21; оно будет 21/32.

 

21

Я полагаю наибольшее число равным 8а;2 + ^ і сРеД-

Остается одно условие, чтобы сумма среднего и наимень­ шего числа была квадратом. Но среднее и наименьшее

число [вместе] дают 9а:2 — р , что должно равняться ква­

драту. 1 jr,у iijпустьu i D nнаu v iuсторонеp u iic ид/ За;u • JTJL6. И Ла/ ;iiUi4получаетсяj чистил p сшашінравным

597/576.

К подстановкам. Наибольшее число будет равно

3069000/331776, среднее 2633544/331776 и наименьшее 138681/331776.

КНИГА V

1. Найти такие три числа в геометрической пропорции, чтобы каждое из них минус данное число было квадратом.

Пусть (данное) число будет 12.

Геометрическая пропорция получается, когда произве­ дение крайних имеет среднее в качестве стороны.

■Прежде всего ищу, какой (квадрат) после вычитания 12 (дает квадрат). Это не представляет трудностей [см. задачу П10], и такое число будет 421/«.

126


А Р И Ф М Е Т И К А К Н И Г А V

(Теперь первое число из крайних полагаю равным 421/4>і второе же а;2; тогда среднее будет (61/2):с.

Нужно, чтобы каждое пз остальных чисел минус 12

образовало квадрат и было

 

 

 

 

X2 — 12 — □

и (6V«)a? — 12 = Q

 

 

Их

разность равна

х2 — (67а)я; деление на х

дает частное

X

61'/2 • Половина разности, умноженная на себя,

169/16;

это приравниваем

меньшему, т. е. (6Ѵз)-т — 12. И х будет

361/104.

j

/оі/

ч

23467а

 

т,.

,

К подстановкам. 1-е

число равно 4274,

2-е

3-е

130321/10816.

 

 

 

 

 

2. Найти такие три числа в геометрической пропорции, чтобы каждое пз них после прибавления заданного числа было квадратом.

Пусть заданное число 20.

Опять отыскиваю какой-нибудь квадрат, который после прибавления 20 остается квадратом; это будет 16. Теперь одно из крайних я беру равным 16, а другое х2, тогда среднее будет Ах, и по предшествующей [задаче] остается искать

Ах + 20 = Q и хг + 20 = Q .

И их разность есть х2 — Ах. Деление: делитель х, частное X — 4. Половина разности, умноженная на себя, дает 4, которое надо приравнять меньшему 4а; + 20; это же не­ возможно, ибо 4 должно быть не менее 20.

Но А является четвертой частью 16, а 16 не будет каким угодно числом: это квадрат, который после приба­ вления 20 является квадратом; значит, мне предстоит искать, какой квадрат имеет четвертую часть большую 20 и сложенный с 20 дает квадрат. Этот квадрат будет больше 80.

Но 81 есть квадрат больший 80; следовательно, если за сторону искомого квадрата возьмем х + 9, то тогда сам квадрат будет х2 -f- 18а; + 81; он вместе с 20 должен

сделаться квадратом;

следовательно, х2 4- 18а; + 101 ра­

вно квадрату. Пусть

он на стороне х — 11; тогда этот

квадрат

будет хг + 121 — 22а;. Приравниваем

его х1 +

+ 18а; +

101. И х получается ѴаСторона же

искомого

квадрата

была х + 9;

значит, квадрат будет 90’/4-

127


Д И О Ф А Н Т

Теперь возвращаюсь к началу и полагаю одно из крайних ЭОѴі ! а третье х2. Тогда среднее будет 9г/з я; и мне надо искать х2 + 20 = Q и {^/2)х + 20 = Q . И разность есть X2 — (9Ѵа)а:; делитель и частное будут х и х — 97гПоло­ вина разности, умноженная на самое себя, будет 361/16,

которое надо приравнять меньшему, т. е.

(^1/2)х +

2 0 ; и

получится X = 41/152.

 

 

К подстановкам. 1-е число будет 901/*,

2-е

и 3-е

1681/23104.

3*. К данному числу подыскать такие три числа, чтобы каждое, а также произведение любых двух из них, будучи прибавлены к заданному числу, давали квадрат.

Пусть данное число 5.

 

 

 

И так как в «Поризмах» *) мы имеем:

 

 

 

«Если каждое из двух чисел и их произведение

вместе

с заданным числом,

образует квадрат,

то они

получились

из

двух

последовательных квадратов»,

то

я

беру

два

последовательных квадрата,

1 -й на

X +

3,

2-й же

на

х + 4.

И получаются квадраты: 1-й

X2 +

6 х +

9, 2-й же X2 +

8 х +

16. Вычитаю из каждого

по 5 и полагаю: 1-е х2 + 6 х +

4, 2-е х2 + 8 х + И , а 3-ѳ

беру равным их удвоенной сумме без 1 , т. е.

 

 

 

 

 

 

2 +

28х + 29.

 

Следовательно, остается, чтобы и это, сложенное с 5, да­ вало квадрат. Пусть 4х2 + 28х + 34 равно квадрату на стороне 2х — 6 . Это будет

2 + 36 — 24х = 4х2 -f- 28х + 34,

и X получается 1/26.

') Этот поризм, ио-видимому, имеет отношение ко второму, также потерян­ ному, решению 10-й задачи книги III, где спрашивается, при каких ус­ ловиях удовлетворяются уравнения

 

 

яч-т* + а = Р ,

Х г Х ,

+ а = □ ,

а д + а = □ ,

или,

если

положить

д-, =

1,

 

 

 

 

 

X,

+

а =

□ ,

*2 +

а = G , 3434 +

а = □ .

Если

согласно

поризму

взять

 

 

 

 

 

 

 

эсі =

ж2 — а,

яч =

+

I)2 — а,

то

х,хг = (хг +

.т — о)1 — о. Нужно,

однако,

заметить, что это решение

не

является

общим.

(Прим.

Л . Таннери.)

 

128


 

А РИ Ф М ЕТИ К А К Н И ГА V

К

подстановкам. 1-е пиело 2861/676, 2-е 7645/676 и

3-е 20336/676.

4.

Для данного числа подыскать такие три числа, что­

бы каждое из них пли произведение двух любых минус данное число было квадратом.

Пусть заданное число будет 6 .

Опять таким же образом полагаю два последователь­

ных квадрата: 1 -й ж2, 2 -й ж2 +

2 ж +

1 , прикладываю

к

ним заданное число и беру: 1-е ж2 +

6 , 2-е ж2 +

2ж +

7,

а 3-е равным удвоенной их сумме без 1 , т. е. 4ж2

+ 4ж < +

+ 25. Следовательно, остается,

чтобы и это число минус

6 было квадратом. Тогда 4ж2 +

4ж +

19 должно равнять­

ся квадрату, положим на стороне 2ж — 6 . И этот квадрат

будет 4ж2 +

36 — 24ж, равный 4ж2

+ 4ж> +

19. И ж бу­

дет

17/28.

 

 

 

3-е

К подстановкам. 1-е число будет 4993/784, 2-е 6729/784,

22660/784.

чтобы

произведение

 

5. Найти

такие три квадрата,

двух любых, сложенное с их суммой или с оставшимся, давало квадрат.

Мы опять имеем в «Поризмах» х):

«Для двух любых последовательных квадратных чисел находится еще одно число, равное удвоенной

сумме обоих квадратов вместе с двойкой; оно обра­

зует число, большее из трех, таких, что произведе­

ние любых двух из них, сложенное или с их суммой,

или с оставшимся третьим, дает квадрат».

2ж + 1,

Положим эти три взятых квадрата: 1 -й ж2 +

2-й ж2 + 4ж + 4, а 3-й 4ж2 + 12ж -j- 12.

12 так,

Теперь нужно построить это 3-е 4ж2 + 12ж +

чтобы оно

равнялось квадрату. Разделив на 4, будем иметь

ж2 +

Зж +

3 = Q . Этот квадрат я строю на ж — 3; он

тогда

будет

ж2 + 9 — 6 ж = ж2 + Зж + 3;

иж будет равен 2/3.

Кподстановкам. 1-е число будет 25/9, 2-е 64/9 и 3-е

196/9.

6 . Найти такие три числа, чтобы каждое из них минус

двойка давало квадрат и также чтобы произведение любых

■) Этот

потерянный

порпзм, по-видимому, относится к 15-й задаче книги

III.

См. также

III,s. (Пргси. IT. Таннери.)

5 Диофант

129