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Cuántos triángulos rectángulos especiales hay?

Todos hemos aprendido en la escuela sobre "especial" triángulos rectángulos. Triángulos rectángulos especiales han entero de longitudes de los lados. Los ejemplos incluyen la $3$-$4$-$5$ triángulo rectángulo, el $5$-$12$-$13$ triángulo rectángulo, el $8$-$15$-$17$ a la derecha del triángulo, y sus múltiplos escalares ($6$-$8$-$10$, $10$-$24$-$26$, $16$-$30$-$34$, etc).

¿Cuántos hay? Hay un límite para el número de menores-forma (sin escalar varios) triángulos rectángulos especiales? Hay patrones que surgen de la progresión de entero de longitudes de los lados?

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Pawel Puntos 28

Elige a tu favorito de enteros positivos $m$$n$$m>n$. A continuación, establezca $a=m^2-n^2$, $b=2mn$ y $c=m^2+n^2$. Se verá a continuación, que tenemos la ecuación de $a^2+b^2=c^2$.

Ahora, lo que pasa es que si usted elige $m$$n$, de modo que no se comparten factores comunes, y tal que $m-n$ es impar, entonces $a,b$, e $c$ también no comparten factores comunes. Puede usted ver por qué esto es cierto? (De hecho, $a$ $b$ ni siquiera comparten factores comunes a sí mismos).

Resulta que cada posible más bajo forma de triángulo que se deriva de algunas elección adecuada de $m$$n$.

Esto responde a tu primera pregunta: hay infinitamente muchos más bajos de la forma " triángulos (llamados primitivos trillizos). Asimismo, parcialmente respuestas a la segunda cuestión: el lado entero de la longitud de uno de los catetos de un primitivo especial triángulo es siempre la diferencia de dos cuadrados.

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alicia Puntos 11

Triángulos en general se puede describir de la siguiente manera:

$$\{n^2-1,2n,n^2+1\},n\in\mathbb{N}\land{n}\ge2$$

En otras palabras, hay un número infinito de tales triples.

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egreg Puntos 64348

Esto se remonta a Diophantus.

Deje $a,b,c$ ser enteros positivos tales que a $a^2+b^2=c^2$. A continuación, $(a,b,c)$ es una terna Pitagórica. Si $p$ es un primer divisor común de a$a$$b$, $p$ también se divide $c$: si $a=pA$$b=pB$,$c^2=p^2(A^2+B^2)$, por lo que el $p$ divide $c^2$, por lo tanto $c$. Del mismo modo, si $a$ $c$ tienen un común divisor primo, este primer divide también a $b$. Por lo tanto podemos asumir que $a$ $b$ son coprime, al excluir todos los primos divisores comunes. Un triple es primitivo.

A continuación nos puede mostrar que $a$ $b$ son de diferente paridad: uno es impar y el otro es aún. No pueden ser ambos inclusive, porque son coprime. Si eran ambos impares, podríamos escribir $a=2A+1$$b=2B+1$, por lo que $$ a^2+b^2=4(A^2+a+B^2+B)+2=c^2. $$ Esto es imposible, porque $c$ debe ser, por lo $c=2C$ y que nos iba a llegar $$ 2=4(A^2+A+B^2+B-C^2 $$ lo cual es claramente imposible.

Supongamos, sin pérdida de generalidad, que el $a$ es impar y $b$ es incluso. Entonces podemos escribir $b=2B$ y $$ B^2=\frac{c,+} {2}\frac{c}{2}. $$ Deje $p$ ser un primer dividir ambos $(c+a)/2$$(c-a)/2$. A continuación, $p$ divide la suma, que es $c$, y la diferencia, que es $a$: absurdo. Por lo tanto, $(c+a)/2$ $(c-a)/2$ son coprime. Ya que su producto es un cuadrado, ambos deben ser cuadrados.

Así $$ \frac{c,+} {2}=u^2,\quad\frac{c}{2}=v^2 $$ a partir de la cual se derivan $$ a=u^2-v^2,\quad b=2uv,\quad c=u^2+v^2. $$ Por otra parte $u$ $v$ son coprime; que no pueden ser tanto extraño, porque de lo contrario $a$ sería aún.

Por el contrario, cualquier par $(u,v)$ de coprime enteros positivos, uno impar y el otro, aún, con $u>v$, da lugar a una terna Pitagórica primitiva.

Para $u=2$, $v=1$ tenemos el triple de $(3,4,5)$; para $u=3$, $v=2$ obtenemos la siguiente $(5,12,13)$ y así sucesivamente.

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