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Semiperímetro de triángulos isósceles heronianos.

A Triángulo heroniano es un triángulo con lados y área enteros, llamado así por la fórmula de Heron que establece que el área de un triángulo con lados $a$ , $b$ y $c$ es $$ A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)} $$ donde $s = (a + b + c)/2$ es el semiperímetro del triángulo.


Ejemplo

Los cinco triángulos isósceles heronianos más pequeños (por semiperímetro) son

8: (5,5,6)
9: (5,5,8)
16: (10,10,12)
18: (10,10,16), (10,13,13)

con zonas $12, 12, 48, 48$ y $60$ respectivamente.


Pregunta

Los posibles semiperímetros de los triángulos isósceles heronianos vienen dados por la lista

8, 9, 16, 18, 24, 25, 27, 32, 36, 40, 45, 48, 49, 50, 54, 56, 63, 64, 72, 75, ...

que coincide con la secuencia OEIS A046790 por lo que he comprobado.

A046790: Números positivos divisibles por 8 o por el cuadrado de un primo impar.

¿Cómo demostrar (o refutar) que un número es un semiperímetro de triángulo isósceles heroniano si y sólo si está en A046790?

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George Puntos 16

El perímetro de un triángulo heroniano es siempre un número par. Así, todo triángulo heroniano tiene un número impar de lados de longitud par, y todo triángulo heroniano primitivo tiene exactamente un lado par. El semiperímetro $s$ de un triángulo heroniano de lados $a, b$ et $c $ nunca puede ser primo. Esto se deduce del hecho de que $s(sa)(sb)(sc)$ tiene que ser un cuadrado perfecto y si $s$ es un primo, entonces uno de los otros términos debe tener $s$ como factor pero esto es imposible ya que estos términos son todos menores que $s.$ Además, el área de un triángulo heroniano siempre es divisible por 6.

Por Carlson, John R. (1970), "Determinación de triángulos heronianos", Fibonacci Quarterly, 8: 499-506:

Para que un triángulo heroniano primitivo sea isósceles, entonces la base es par y los lados iguales del triángulo isósceles deben ser Impares.

Un triángulo es heroniano si y sólo si sus lados están dados por (1) $u^2 + v^2, r^2 + s^2,$ et $u^2 - v^2 + r^2 - s^2;$ donde $rs = uv;$ o (2) $u^2 + v^2, r^2 + s^2,$ et $2(uv + rs);$ donde $r^2 - s^2 = u^2 - v^2.$ Un triángulo heroniano primitivo es isósceles si y sólo si tiene lados dados por (1) o (2) con $r = u$ et $s = v,$ que significa: (1) $u^2 + v^2, u^2 + v^2,$ et $2 (u^2 - v^2);$ o (2) $u^2 + v^2, u^2 + v^2,$ et $4uv.$

Según (1), el semiperímetro es $2 u^2.$

Según (2), el semiperímetro es $ (u+v)^2$

Si $u$ et $v$ son ambos pares, entonces los lados iguales del triángulo isósceles deben ser pares, una contradicción. Si $u$ et $v$ son ambos Impares, entonces los lados iguales del triángulo isósceles deben ser pares, una contradicción. Si $u$ es impar y $v$ es par, entonces $s=(u+v)^2$ es un cuadrado de un primo impar, y $s=2 u^2$ (por ejemplo, el 18 de la lista). Si $u$ es par y $v$ es impar, entonces $s=(u+v)^2$ es un cuadrado de un primo impar, y $s=2 u^2$ es múltiplo de 8.

Así que es cierto para el semiperímetro que:

A046790: Números positivos divisibles por 8 o por el cuadrado de un primo impar.

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