26.50M
Category: mathematicsmathematics

מספרים משולשיים‬

1.

‫מספרים משולשיים‬

2.

‫מספרים משולשיים‬
‫‪1‬‬
‫‪+2‬‬
‫‪+3‬‬
‫‪+4‬‬
‫‪+5‬‬
‫‪+6‬‬
‫‪+7‬‬
‫‪=1‬‬
‫‪=3‬‬
‫‪=6‬‬
‫‪= 10‬‬
‫‪= 15‬‬
‫‪= 21‬‬
‫‪= 28‬‬
‫…‬
‫‪+36 = 666‬‬

3.

‫במשולש פסקל‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪8‬‬
‫‪3‬‬
‫‪5‬‬
‫‪7‬‬
‫‪6‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1‬‬
‫‪4‬‬
‫‪10‬‬
‫‪20‬‬
‫‪35‬‬
‫‪56‬‬
‫‪1‬‬
‫‪3‬‬
‫‪10‬‬
‫‪21‬‬
‫‪28‬‬
‫‪2‬‬
‫‪4‬‬
‫‪6‬‬
‫‪1‬‬
‫‪5‬‬
‫‪15‬‬
‫‪35‬‬
‫‪70‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪6‬‬
‫‪21‬‬
‫‪56‬‬
‫‪1‬‬
‫‪7‬‬
‫‪28‬‬
‫‪1‬‬
‫‪8‬‬
‫‪1‬‬

4.

‫תכונות פשוטות‬
n n 1
n
2
n n 1 n
2

5.

‫חידה חשובה אבל קצת מיושנת‬
‫בכמה דרכים ניתן לבחור שתי משבצות בלוח שח?‬
‫(אין חשיבות לסדר)‬
‫?‬

6.

‫פעולות חשבון‬
m n m n m n
n2
2
n
2
n 1
mn m n m 1 n 1
mn 1 m n 1 m 1 n

7.

‫מספרים מצולעים‬
‫יש גם ריבועים‪ ,‬מחומשים‪ ,‬משושים ‪...‬‬
‫כל מספר טבעי הוא‬
‫סכום של ‪ 3‬משולשים (גאוס)‬
‫סכום של ‪ 4‬ריבועים (לגרנז')‬
‫סכום של ‪ 5‬מחומשים‪ 6 ,‬משושים וכו' (קושי)‬
‫חידה‪ :‬כל מספר משושי הוא משולשי‪.‬‬

8.

‫מספר משושי הוא משולשי‬

9.

‫מספר מחומשי הוא שליש ממשולש‬

10.

?‫האם יש משולשים שהם ריבועים‬
1 + 2 + … + 8 = 62
?‫האם יש עוד‬
1 + 2 + … + 49 = 352
3 8
3 8
n
n
32
3 8 3 8
n
4
?‫האם יש עוד‬
2
n
2
3 8 3 8
n
4
2
n
2

11.

‫אם ‪ T‬מספר משולשי ‪...‬‬
‫אז גם‬
‫‪9T 1‬‬
‫‪25T 3‬‬
‫‪49T 6‬‬
‫משולשים‪.‬‬
‫מספר ‪ 111111‬בבסיס ‪ ,9‬מספר ‪ 333333‬בבסיס ‪ 25‬משולשיים‪.‬‬

12.

‫סכום קוביות = משולש בריבוע‬
‫‪13 23 33 ... n3 2n‬‬

13.

‫סכום קוביות אי‪-‬זוגיות‬
‫‪ 2 s 2 1‬‬
‫‪1 3 5 ... 2s 1 ‬‬
‫‪3‬‬
‫‪3‬‬
‫‪3‬‬
‫‪3‬‬

14.

‫מספרים מושלמים‬
‫מספר נקרא מושלם אם הוא שווה לסכום‬
‫של כל המחלקים שלו חוץ מעצמו‪ .‬למשל‪:‬‬
‫‪6 1 2 3‬‬
‫‪28 1 2 4 7 14‬‬
‫איזה עוד מספרים מושלמים יש?‬

15.

‫ראשוני מרסן (‪)Mersenne‬‬
‫מספר ראשוני נקרא ראשוני מרסן אם הוא מהצורה‬
‫‪2 1‬‬
‫‪np‬‬
‫במקרים אלה ‪ n‬בהכרח ראשוני (למה?)‬
‫ולכן מסמנים אותו ב‪p -‬‬
‫דוגמאות‪:‬‬
‫‪25 1 31,‬‬
‫‪23 1 7,‬‬
‫‪22 1 3,‬‬
‫‪213 1 8191‬‬
‫‪211 1 2047 23 89,‬‬
‫‪27 1 127,‬‬

16.

‫משולש של מרסן נותן מספר מושלם‬
‫עבור מספר שלם שנתון פירוק שלו לגורמים‪:‬‬
‫‪n p1k1 p2k2 p3k3 pmkm‬‬
‫סכום כל המחלקים כולל עצמו שווה ל‪-‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ 1 p‬‬
‫‪km‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪p‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪...‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪p‬‬
‫‪m‬‬
‫‪m‬‬
‫‪m‬‬
‫‪ ... p1k1 1 p2 p22 ... p2k2 ‬‬
‫‪ 1 p p‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫אם ‪ p 1 2 4 ... 2k‬ראשוני‪,‬‬
‫אז סכום כל המחלקים של ‪ p n p 2k‬שווה ל‪-‬‬
‫‪k‬‬
‫‪k 1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪4‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪...‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪p‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪p‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ 2n‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬

17.

‫יש גם (חצי) משפט הפוך‬
‫משפט‪ .‬מספר מושלם זוגי הוא מהסוג ‪, n p 2k‬‬
‫כאשר ‪ p 2k 1 1‬ראשוני מרסן‪.‬‬
‫אנחנו לא יודעים האם יש מספר מושלם אי‪-‬זוגי‪.‬‬
‫נסמן את סכום כל המחלקים של ‪ , m‬כולל עצמו‪,‬‬
‫על ידי ‪. m ‬‬
‫אנחנו נוכיח את המשפט על המושלמים הזוגיים‪.‬‬

18.

‫הוכחת המשפט‬
‫ניקח מספר מושלם זוגי ‪ n 2k s‬כאשר ‪ s‬אי‪-‬זוגי‪.‬‬
‫‪2k 1 s 2n n 1 2 ... 2k s 2k 1 1 s ‬‬
‫‪2k 1 s 2k 1 1 s t ‬‬
‫כאשר ‪ t‬הוא סכום כל המחלקים של ‪ s‬חוץ מעצמו‪.‬‬
‫‪2k 1 s 2k 1 1 s 2k 1 1 t‬‬
‫‪s 2k 1 1 t‬‬
‫אבל ‪ t‬הוא סכום כל המחלקים‪ ,‬אז אם יש בסכום זה‬
‫יותר ממחלק אחד‪ ,‬הוא יותר גדול מכל מחלק‪.‬‬

19.

‫סוף הוכחה‬
‫לכן ‪ t 1‬ולכן ‪ s‬ראשוני‪.‬‬
‫הזהות ‪ s 2k 1 1 t‬הפכה לזהות ‪, s 2k 1 1‬‬
‫לכן זה ראשוני מרסן‪.‬‬
‫מסקנה‪ :‬כל מספר מושלם זוגי (ואולי אפילו כל מספר‬
‫מושלם) הוא משולש של ראשוני מרסן‪.‬‬

20.

‫עוד מסקנה‬
:‫מספרים מושלמים הם‬
6
28 13 33
496 1 3 5 7
3
3
3
3
8128 1 3 5 7 9 11 13 15
3
3
3
3
3
3
3
3
33550336 13 33 53 73 93 113 133 ... 127 3
...
2 s2 1 1 3 5 ... 2 s 1
3
3
3
3
‫הרי‬
English     Русский Rules