Файл: Александрийский, Д. Арифметика и книга о многоугольных числах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 1
Д И О Ф А Н Т
будет легко. |
Один треугольник будет |
(9, 40, |
41), |
|
другой (8 , 15, |
17). Имея эти три прямоугольных |
|||
треугольника, |
возвращаемся к первоначальной |
задаче |
||
и полагаем три искомых квадрата равными: |
1 -й ^ |
ж2, |
2 -й |
92581
—и 3-й 1600 X2. И если построенное на них тело при
равняем X- ТО X |
получится |
рациональным. |
6561 |
, . |
||
К подстановкам 9_ |
225 |
|
81 |
|||
|
ІбОО^ ~ аГ’ ИЛИ 65536 |
|
||||
X2 = 256/81, X = |
16 "64 |
100/9, |
||||
16/9. Искомые числа будут 16/9, |
||||||
4/25.] |
|
|
квадрата, чтобы |
образованное |
||
22*. Найти три таких |
||||||
ими тело минус каждый |
из |
них было квадратом. |
|
Положим, что образуемое ими тело будет х2, а иско мые три квадрата берем из прямоугольных треугольников: 1-й 16/25, 2-й 25/169 и 3-й 64/289. Полагаю их в х2; тогда
X2, из которого вычитается каждый [из этих] квадратов, остается квадратом.
Теперь нужно образованное этими тремя числами тело
приравнять X2. Это тело будет |
х6. |
Приравниваем |
это X2 и делим все на ж2; получается |
|
|
25600 X“= 1. |
|
|
1221025 |
|
|
Единица есть квадрат, имеющий стороной тоже квад |
||
рат; следовательно, 25600/1221025 |
тоже |
должно быть |
квадратом, (имеющим стороной квадрат), и опять дело приводится к отысканию трех прямоугольных треуголь ников, у которых тело, образуемое тремя катетами и по множенное на тело, образуемое тремя гипотенузами, было бы квадратом. И если мы разделим [а ^а ^ с ^ с 3] на [произ ведение] гипотенузы и катета 1 -го треугольника, то [про изведение] гипотенузы и катета 1 -го треугольника должно быть кратным произведения гипотенузы и катета [2 -го треугольника], причем множителем является произведе ние гипотенузы и катета [3-го] прямоугольного тре угольника: [ахсг — a2c2 -a3cs]. Пусть [3-й] треугольник будет (3, 4, 5). Дело сводится к нахождению двух прямо угольных треугольников таких, чтобы [произведение] ги потенузы и катета в 1 -м треугольнике было в 2 0 раз боль-
144
А Р И Ф М Е Т И К А К Н И Г А V
ше [произведения] гипотенузы и катета во 2 -м треуголь нике: [ а ^ = 2 0 агс2].
Если же в 20 раз, то [отношение площадей можно взять равным] 5. Это нетрудно.
Больший треугольник будет 5, 12, 13, а меньший 3, 4, 5. Отправляясь от этих треугольников, нужно ис кать два других таких, чтобы [произведение] гипотенузы и катета в одном треугольнике было 6 , (а в другом 30>.
Тогда в большем треугольнике гипотенуза будет 6 Ѵ3, а катет 60/13. В меньшем же треугольнике гипотенуза
будет 2 Ѵ2, а сторона, |
прилежащая к прямому углу, 12/5. |
И взяв наименьшие |
подобные [треугольники], вернемся |
к первоначальной задаче: произведение трех квадратов
полагаем х2, а сами |
квадраты будут |
|
16 , |
576 . |
14400 , |
2 5 * “’ |
625 Х ’ |
28561Х “' |
Остается произведение трех приравнять х2. Разделив все на X2 и взяв сторону от стороны, получаем х = 65/48
Кподстановкам.
23.Найти три таких квадрата, чтобы образуемое ими тело по вычитании из каждого из них давало квадрат.
Положим опять, что их тело равно х2, а сами они обра зуются из каких-нибудь трех прямоугольпых треуголь ников; и здесь опять дело сведется к тому, что искалось
впредыдущем предложении.
Если и в этом предложении мы воспользуемся теми же прямоугольными треугольниками и положим искомые квадраты равными
|
|
|
25 |
|
, |
625 , |
28561 |
, |
|
|
|
16 |
'7'** |
*7*“ |
____ |
O'*“ |
|
|
|
|
|
’ |
576 |
’ 14400 |
’ |
|
то опять |
тело, образованное |
этими тремя, по вычете из |
||||||
каждого |
будет образовывать |
квадрат. |
||||||
Остается лишь тело этих трех приравнять х2, и полу |
||||||||
чится, |
что |
X = 48/65. |
|
|
|
|||
И все |
ясно. |
|
|
|
|
|
||
24. Найти три таких квадрата, чтобы [произведение] |
||||||||
любых |
двух |
из них, |
сложенное с |
1 , было квадратом. |
И так как я ищу произведение 1-го на 2-й, вместе с 1 дающее квадрат, то все это, умноженное на 3-й, будет
квадратом. |
Таким образом, нужно, |
чтобы произведение |
1 -го на 2 -й, |
(умноженное на 3-й>, т. |
е. тело на трех вмес |
145
Д И О Ф А Н Т
те с третьим, давало квадрат, равно как и вместе с 1 -м и со 2-м. Но это мы уже показали выше [см. Ѵ21]. Таким образом, те же самые числа удовлетворяют искомому.
25. Найти три таких квадрата, чтобы произведение любых двух без единицы давало квадрат.
[Умножим] все на 3-й; тогда произведение 1-го и 2-го па 3-й, т. е. произведение трех, из которого вычтен 3-й, будет квадратом. Также и произведение трех, из которого вычтены 1-й или 2-й, будет квадратом. Но это уже показано [см. Ѵ22]. Те же три числа удовлетворяют и этому.
26. Найти три квадрата таких, чтобы произведение любых двух, отнятое от единицы, было квадратом.
Опять в поисках произведения двух чисел, которые нужно вычесть из единицы, чтобы получить квадрат, умножив все на 3-й, можно свести все дело к отысканию трех чисел таких, чтобы произведение их, вычтенное из каждого числа, давало квадрат, а это мы уже сделали
[см. Ѵ23].
27*. Для заданного числа подобрать три квадрата так, чтобы два любых из них, сложенные вместе с заданным числом, давали квадрат.
Пусть заданное число будет 15.
И пусть одно из искомых будет 9. Нужно найти еще
два числа таких, чтобы каждое |
из них, сложенное . с |
24[ = 9 + 15], давало квадрат и |
сумма обоих вместе с |
15 тоже была квадратом. |
|
Итак, нужно искать такие два квадрата, чтобы каждый из них вместе с 24 давал квадрат. Возьмем какие-нибудь делители 24, которые образуют катеты прямоугольного
треугольника. |
|
|
соответствующим ему |
|
(Пусть один будет 6 х, а вторым, |
||||
4/х, их полусумма |
2 |
-}- Зх. |
Пусть также) для 8х |
|
будет — |
||||
соответствующим будет 3/х, а полусумма |
обоих ^ + 4х. |
|||
Пусть стороной |
одного |
квадрата |
будет разность |
|
~ — Зх, <^а другого — разность ^ |
— 4х^> . Каждый из |
квадратов на пих с 24 дает квадрат.
Остается, чтобы сумма обоих квадратов с 15 давала квадрат. Получаем
^ + 25®»-9 = Q
14G
А Р И Ф М Е Т И К А К Н И Г А V
Пусть этот квадрат будет 25а;2. Тогда х = 5/6.
28*. Для данного числа подобрать три квадрата таких, чтобы сумма двух любых без заданного числа была квадратом.
Пусть заданное число 13.
Положим опять, что один из искомых квадратов будет 25. (Требуется найти два других таких), чтобы каждый
из них вместе с 1 2 |
давал квадрат, а сумма их обоих минус |
||||||||
13 |
тоже давала квадрат. |
|
|
||||||
|
Опять возьмем делители За; и 4/а:. Сторона первого |
||||||||
квадрата получается как |
разность П/г^ — , а сторона |
||||||||
второго — как разность 2х — |
И каждый квадрат вмес |
||||||||
те |
|
с |
1 2 |
будет |
давать |
квадрат. |
|
||
|
Остается лишь, чтобы сумма обоих минус 13 давала |
||||||||
квадрат. |
Получается |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
^ г + 674*2 |
25 = П- |
|
||
|
Пусть |
этот квадрат будет 6Ѵ-1 и х получается 2. |
|||||||
|
К |
подстановкам. |
|
|
|
||||
|
29*. Найти три таких квадрата, чтобы сумма квадратов |
||||||||
на |
этих квадратах была квадратом. |
|
|||||||
|
Положим, что искомые квадраты будут 1-й х2, 2-й 4 |
||||||||
и 3-й 9 |
и сумма построенных на них квадратов будет |
||||||||
а:4 |
+ |
97. |
Сравняем |
ее с квадратом на х2 — 10; в |
остатке |
||||
получится 2 0 а:2 |
= |
3. |
|
|
|
||||
|
Если бы каждая часть была квадратом, то задача была |
||||||||
бы решена; а так она свелась к отысканию двух |
квадра |
тов и некоторого числа таких, чтобы квадрат этого числа после вычитания квадратов на искомых давал некоторое (число), которое к удвоенному начальному числу имело
отношение двух квадратных чисел1). |
1-й х2, 2-й 4, |
Положим, что искомые квадраты будут: |
|
(а произвольное число х + 4); и квадрат |
этого числа |
после вычитания квадратов на искомых дал бы в остатке
8х2. Мы хотим, |
чтобы это |
к удвоенному (х2 + 4), т. е. |
||||
к 2 а;2 + |
8 , имело отношение квадратного числа к квадрат |
|||||
*) |
Дело |
обстолт тал: |
мы положили х* + а* + Ь4 = |
(ж* — |
Нужно иаіі- |
|
ти |
а1, Ь* и' у такие, |
чтобы было |
7/2 ——Q.* — I)-* |
(Hpiut. |
П. Таппери.) |
|
----------------= □■ |
147
Д И О Ф А Н Т
ному числу. Возьмем от всех половину, тогда 4х2 |
к х2 Д- |
||||||
+ |
4 будет иметь отношение квадратного числа к квадрат |
||||||
ному числу. |
|
|
4 |
тоже рав |
|||
но |
Но 4.г2 является квадратом, так что х2 + |
||||||
квадрату; пусть он будет на |
стороне х + |
1 |
; |
отсюда |
|||
X = |
1Ѵ2. Из искомых квадратов один будет 2Ѵ4, а другой |
||||||
4, |
а произвольное чпсло 6 Ѵ4. Помножим все на 4; полу |
||||||
чим |
1-й квадрат — 9, 2-й = 16, |
а |
произвольное чис |
||||
ло |
|
25. |
|
задаче |
и |
полагаем |
|
|
Возвращаемся к первоначальной |
три квадрата: 1-й а:2, 2-й 9, 3-й 16. И сумма квадратов
на |
них |
будет х4 + |
337. Это |
приравниваем квадрату |
на |
стороне х2 — 25; отсюда х |
— 12/5. |
||
|
Все |
остальное |
очевидно. |
|
30.«Некто смешал впио в пять драхм и п восемь за конпііі. Спутникам чтобы своим в плаванье радостным быть.
Цену за псе заплатил числом каким-то квадратным. Если прибавить к нему заданный счет одппиц, То оно снопа к тебе другим позратится квадратом; Будет его стороной конгпсв сколько купил.
Сколько во псом сочти восьмидрахмовых конгиев было, Также и всех остальных, стоивших только пять драхм?»
Обозначаемое этой эпиграммой будет таким.
Некто купил вино двух сортов, 1-е стоило 8 драхм за копгий, а 2-е 5 драхм, и заплатил за все цену, выражаемую квадратным числом; это чпсло, сложенное с 60, образует квадрат, сторона которого равна количеству всех куплен ных конгиев. Скажи раздельно, сколько было восьми- и пятидрахмовых конгиев.
Пусть количество конгиев будет х, так что цена станет X2 — 60. Дальше нужно приравнять х2 — 60 некоторому квадрату и сторону этого квадрата взять равной х минус сколько-то единиц.
Но X2 — 60 складывается из двух чисел; цены восьми драхмовых конгиев и цены пятидрахмовых; <и пятая часть цены пятидрахмовых конгиев) дает количество пятидрахмовых, а восьмая часть цены восьмидрахмовых дает количество восьмидрахмовых. И так как общее ко личество конгиев составляет х, то приходится некоторое число, равное х2 — 60, разделить на два числа так, чтобы 1 / 8 одного и Ѵ5 другого составляли х.
148