Файл: Александрийский, Д. Арифметика и книга о многоугольных числах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 117
Скачиваний: 1
Д И О Ф А Н Т
двух чисел минус их сумма или остающееся число тоже давало квадрат.
Если к каждому из найденных в предшествующем чисел я прибавлю двойку, то полученные числа удовлетво рят заданному; и нужно сказать следующее.
Возьмем как 1-е из искомых чисел ж2 + 2, 2-е ж2 -|-
+2х -|- 3, 3-е же 4т2 -|- 4ж + 6 ; и задания выполняются. Теперь остается приравнять квадрату 4т2 + 4х 4- 4
или его четверть, т. е. х2+ х + 1. Если в качестве стороны квадрата возьмем разность х — 2 , то квадрат будет
|
|
X2 + 4 — 4ж = X2 -f- X + 1. |
|
|||
И X окажется равным 3/5. |
|
будет 59/25, 2-е 114/25, |
||||
К |
подстановкам. 1-е число |
|||||
3-е 246/25, и доказательство очевидно. |
|
|||||
[ П е р в а я ] |
л е м м а к н и ж е с л е д у ю щ е м у . |
|||||
Найти такие два числа, чтобы их произведение вместе |
||||||
с суммой их [квадратов] давало квадрат. |
|
|||||
Пусть 1-е будет ж, а 2-е сколько хочешь единиц, напри |
||||||
мер 1 ; их произведение будет ж, |
а сумма квадратов ж2 |
+ 1 ; |
||||
вместе |
с |
ж получится |
|
|
|
|
|
|
|
ж2 + ж + |
1 |
= П ; |
|
пусть |
он |
будет |
на стороне |
ж — 2. Тогда квадрат |
будет |
|
|
|
ж2 -]- 4 — 4ж = ж2 + ж + 1; |
|
иж равен 3/5.
Кподстановкам. 1-е будет 3/5, 2-е 5/5; если отбросить знаменатели, то 1-ѳ будет 3, а 2-е 5, и они удовлетворяют предложенному, ибо [сумма] их квадратов вместе с их произведением дает квадрат.
Если умножить 3 и 5 на какое хочешь число, то полу чающиеся числа тоже удовлетворят условиям.
[ В т о р а я ] л е м м а к н и ж е с л е д у ю щ е м у * . Найти три прямоугольных треугольника, имеющих одинаковые площади.
Прежде всего нужно найти такие два числа, чтобы их квадраты вместе с произведением их давали (квадрат. Это уже показано выше; искомые числа будут 3 и 5; их квадраты вместе с произведением дают квадрат), имеющий сторону 7.
130
А РИ Ф М ЕТИ К А К Н И ГА V
Теперь строю три прямоугольных треугольника на двух числах: 7 и 3, затем 7 и 5 и, наконец, 7 и сумме упомянутых чисел 3 и 5, т. е. 8 , следовательно, 7 и 8 .
Это будут треугольники
40, |
42, |
58; |
24, |
70, |
74; |
15, |
112, |
113. |
И эти треугольники |
имеют |
одинаковую |
площадь 840. |
7*. Найти такие три числа, чтобы квадрат каждого числа, увеличенный или уменьшенный на сумму этих трех чисел, был квадратом.
И так как мы ищем квадрат 1-го числа, увеличенный или уменьшенный на сумму трех и равный квадрату, а у всякого прямоугольного треугольника квадрат гипоте нузы, увеличенный или уменьшенный на четырехкратную площадь, дает квадрат, то, следовательно, [искомые] три числа будут гипотенузами прямоугольного треугольника и сумма этих трех будет учетверенной площадью треуголь ников, которым принадлежат гипотенузы. Мне нужно найти три треугольника с одинаковыми площадями. Но это уже сделано выше, и это будут треугольники (40,42, 58), (24, 70, 74) и (15, 112, ИЗ).
Теперь, возвращаясь к первоначальной задаче, я строю в ж-ах три гипотенузы этих треугольников, и они будут: 1-я — 58а:, 2-я — 74а: и 3-я — 113а;. Сумму трех я беру в ж, учетверенную площадь в х2. Таким образом, 3360а;2 = = 245а:; и х получается 7/96.
К подстановкам. |
1-е число будет 406/96, 2-е 518/96 |
|
и 3-е 791/96. |
|
Для трех за |
Л е м м а к н и ж е с л е д у ю щ е м у . |
||
данных квадратов |
можно найти такие три числа, чтобы |
|
произведения двух любых давали заданные |
квадраты. |
Действительно, если заданные квадраты будут 4, 9 и 16
иодно из искомых чисел х, то два остальных будут 4/ж
и9/ж; остается лишь, чтобы произведение 2-го и 3-го чисел давало 16. Но произведение 2-го и 3-го чисел будет
36/ж2 = |
□ = 1 6 ; |
|
и X получается равным 1 |
1/2. |
|
К подстановкам. 1 -е число НДі 2 -е 2 ѴаѴв и 3-е 6 . |
пишу |
|
Чтобы все это было |
изложено методически, |
|
36/ж2 равно 16 и умножаю все на ж2; получается 16ж2 |
= 36, |
|
|
131 |
5* |
Д И О Ф А Н Т
и X2 будет 16-й частью 36; сторона этого квадрата будет 6/4. Но 6 — произведение сторон [квадратов] 4 и 9, т. е. [ко личеств] 2 и 3, а знаменатель, т. е. 4, является стороной квадрата, [равного] 16.
Если тебе предложат найти три числа таких, чтобы произведения двух любых давали заданные квадраты, например 4, 9 и 16, то образуй произведение сторон [квадратов] 4 и 9 — получится 6 ; раздели это на сторону 16 (— квадрата); получится 1-е 6/4. Теперь опять 4 (— ква драт) раздели на 6/4; получится 16/6; затем 9 (— квадрат) раздели на 6/4; получится 6 .
Следовательно, числа будут: 1-е 6/4, 2-ѳ 16/6, 3-е 6 . 8 . Найти такие три числа, чтобы произведшіе любых двух из них, если прибавить к ним сумму всех трех или
вычесть ее, давало квадрат.
Опять отыщем сначала три треугольника, (имеющих равные) площади, и, найдя их, возьмем квадраты гипоте нуз; это будут 3364, 5476 и 12769. Имея их, найдем, как описано выше, три числа такие, чтобы произведения любых двух из них образовывали заданные квадраты; пусть это будут приведенные выше.
Мы получим их вследствие того, что каждый из этих квадратов, если приложить к нему или вычесть 3360, дает квадрат и 3360 есть учетверенная площадь каждого
из этих треугольников. |
Вследствие |
этого |
я |
полагаю в |
|||
х-ах: |
4292 |
|
380132 |
|
618788 „ |
|
|
1 -е |
-е |
3-е |
|
||||
Ш Х' 2 |
4292 Х ’ |
4292 |
Х |
’ |
взятые попарно их произведения образуют данные выше квадраты.
Остается сумму этих трех приравнять 3360а;2; для полу чения одинакового знаменателя превратим его в [484996]1).
т, |
, |
|
|
18421264 |
0 |
Г42954916 |
|
И |
1-е получится равным |
|
[4 g4996]- х, |
2-е [ |
4 8 4 9 9 Ц-]г , |
||
о |
Г699230441 |
т,т |
й |
Г1312992241 |
|
оосп і |
3' ѲЫ 4996-> - И °УММа ТРеХ бУДеТ L 4849-96 J * = 336°* '
Умножив ее на [484996], получим
131299224а; = [16295865б0].г2
>) В тексте стояло неверное число 121249, что привело к необходимости ис править и дальнейшие выкладки. (Прим, ред.)
132
А РИ Ф М ЕТИ К А К Н И ГА V
II
|
X = [131299224/1629586560J. |
|
|||
Взявши общий делитель, |
получим х — [781543/9699920]. |
|
|||
К подстановкам. |
1-е ... х) |
|
|
||
Г„ _ |
781543 |
„ |
781543 __ |
7815431 |
|
Г 1 — |
25538U ’ |
Х2 — 109520 ' Х з |
~ 67280 . |
‘ |
9*. Разложить единицу на две дроби и прибавить к каж дой из них заданное число так, чтобы получился квадрат.
Данное число не должно быть нечетным, <и удвоенное от него, увеличенное на единицу, не должно делиться на простое число, которое, после прибавления единицы, является кратным четырем) 2).
Предположим, что к каждой дроби добавляется 6 и получается квадрат.
Так как мы желаем разложить единицу, прибавить к каждой части 6 и образовать квадрат, то, значит, сумма квадратов должна равняться 13. Таким образом, нужно разложить 13 на два квадрата, чтобы каждый из них был больше 6 .
Если я разложу 13 на два квадрата, разность которых меньше единицы, то решу задачу. Беру половину 13; получится Q1/^; и ищу, какую квадратичную дробь нужно придать к 6 г/г для образования квадрата. Увеличим все в 4 раза. Тогда я буду искать, какую квадратичную дробь нужно приложить к 26, чтобы получился квадрат. Пусть
прибавляемая дробь |
будет ^1 и 26 + |
1 = Q . |
|
Множу все на аг; |
получается 26s2 |
+ 1 = |
Q . Пусть |
будет на стороне 5а; + |
1; и получим х равным 10. Тогда |
ж2 будет 100, а 1/ж2 будет 1/100. Таким образом, к 26 нуж но придать 1 /1 0 0 , а к 6 Ѵ2 — одну четырехсотую, что дает квадрат на стороне 51/20.
Таким образом, 13 надо разложить на два квадрата так, чтобы сторона каждого была возможна ближе к 51/20. И будем искать, что надо вычесть из 3 и прибавить к 2, чтобы получить именно 51/20.
') Конец задачи в рукописи отсутствует. (Лрилі. реѲ.)
‘) Текст задачи испорчен. Ограничение приведено по реконструкции П. Таи-
иери. (Прим, ред.)
133
Д И О Ф А Н Т
Образую два |
квадрата: |
один |
на И х Ц- 2, |
а другой |
||
на 3 — 9х. И сумма этих квадратов |
|
|
||||
|
202а? |
+ 13 - 10* = |
13, |
|
||
откуда получаем х = |
5/101. Значит, |
сторона одного квад |
||||
рата будет 257/101, а другого 258/101. |
|
|||||
И если от каждого из этих квадратов отнимем 6 , то |
||||||
одна из долей |
единицы |
будет |
5358/10201, |
а другая |
4843/10201, и ясно, что каждая вместе с 6 единицами образует квадрат.
10. Разложить единицу <на две дроби) и к каждой прибавить по некоторому заданному числу так, чтобы образовались квадраты.
Пусть предложено разложить единицу и прибавить к одной [части] 2 , а к другой 6 так, чтобы каждая стала квадратом.
Построим единицу AB, рассечем ее в Г, к АГ прило
жим АА = 2, а к ГВ приложим BE = |
6 ; каждый отре |
||
зок ГА, ГЕ будет квадратом. |
|
||
о--------о-о-о------------------------------ о |
|||
Д |
А |
Г В |
F. |
И так как AB = |
1, а сумма АД и BE равна 8 , то вся |
АЕ окажется равной 9, и ее нужно разделить на два квад рата ГА, ГЕ.
Но так как один квадрат будет больше АД, т. е. двой ки, и меньше AB, т. е. тройки, то я прихожу к тому, что заданный квадрат, т. е. 9, нужно разделить па два квад рата АГ и ГЕ так, чтобы один из них, ГД, паходился между двойкой и тройкой. Когда ГА будет найден, а АД — двойка — является данным, то, значит, оставший ся АГ будет найден. Но AB является единицей, и, значит, оставшийся ВГ будет найден; тогда будет найдена и точка Г, которая подразделяет единицу.
Порядок действия будет описан ниже. Пусть один из квадратов, находящийся между 2 и 3, будет ж2; следо вательно, остающийся будет 9 — х2, он равен квадрату:
9 — а? = Q
Приравнять это квадрату нетрудно, по должно най ти X2 между 2 и 3. Берем два квадрата: один больший 2,
^34