趣味的数学-22-2【奇妙的“筛子“】-2

作者:gugeren
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趣味的数学-22-2【奇妙的“筛子“】-2


2】筛出立方数

利用以下步骤,可以从连续的自然数中“筛”出任何平方数。

a】第一行:按照自然数的原来顺序,把它们写下来。例如,写下1至20:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20


b】从3开始,每三个数划去第三个数,剩下

1 2 4 5 7 8 10 11 13 14 16 17 19 20

记录为第二行。


c】第二行:第一数照抄第一行的1,并写在第一行1的下面。第二数写下第一行的1与2之和:3,并写在第一行2的下面。第三数写下第一行的3和4之和:7,并写在第一行4的下面。

用此规则,继续做加法并写下来。剩下

1 3 7 12 19 27 37 48 61 75 91 108 127 147


d】第三行:第二行中,每隔2个数划去这个数,剩下

1 7 19 37 61 91 127


e】第四行:第一个数是第三行的前两个之和1+7=8。第二个数是8与第三行接下来的19的和:27。第三个数,是27与第三行接下来的37的和:64。


顺序的立方数1,8,27,64,...,出现了!


请说明其中的道理。


【转引并改编自Richard K. Guy 等人编著的The Lighter Side of Mathematics】



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  • zhf:第一行:1 2 3 4 5 6 7

    第一行:1  2  3  4  5  6  7 

    第四行:1           7         19 

    第五行: 1^3       2^3      3^3

    3n+1描述第一行中的147n0开始。

    第五行是 (n+1)^3n0开始。

    对于n=1

    第四行的7  (n+1)^3 - n^3

    第四行的19  (n+1)^3 - n^3 + (3n+2) + (3n+4)

    跳过第一行的6

    第五行的3^3  (n+1)^3 - n^3 + (3n+2) + (3n+4) + (n+1)^3

    (n+1)^3 - n^3 + (3n+2) + (3n+4) + (n+1)^3 = n^3+3n^2(2)+3n(2^2)+2^3 =(n+2)^3

    (n+1)^3 - n^3 + (3n+2) + (3n+4) + (n+1)^3 = (n+2)^3

    就是筛出立方数的递推公式。


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    gugeren 回复 zhf:You got it!
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