[其他] 次方和的神奇數組?
Facebook粉絲專頁 我超愛科學的啦 今天分享的一張照片
有以下等式
i i i i i i i i i i i i
2 + 7 + 8 + 18 + 19 + 24 = 3 + 4 + 12 + 14 + 22 + 23
對 i = 1,2,3,4,5 次方時,等式成立
*附上來源以示尊重,不喜也不用點
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=614924785248125
回應不外乎「啊,多喜爹?」「沒用,有趣而已」「這有什麼用」「無聊」
我來解析一下秘密XD
同時,大家可以試著想,有沒有可能有兩組相異,各有n個自然數的數組,
恰好更上一層樓,滿足i=1~6
手邊沒工具暴搜,我不知道
= = = = = = = 防雷線 = = = = = = =
想到 根與係數關係式 是第一步
左邊/右邊的六個數的一到五次方和相等,代表以左六數與右六數為根的六次方程式
(x-2)(x-7)(x-8)(x-18)(x-19)(x-24)
和
(x-3)(x-4)(x-12)(x-14)(x-22)(x-23)
除了常數項相差某個自然數以外,所有係數相等。用Wolfram alpha驗證看看
x^6-78 x^5+2353 x^4-34476 x^3+252148 x^2-843648 x+919296
和
x^6-78 x^5+2353 x^4-34476 x^3+252148 x^2-843648 x+1020096
畫成函數圖形
http://www.wolframalpha.com/input/?i=Plot%5B%7B%28x-2%29%28x-7%29%28x-8%29%28x-18%29%28x-19%29%28x-24%29%2C%28x-3%29%28x-4%29%28x-12%29%28x-14%29%28x-22%29%28x-23%29%7D%2C+%7Bx%2C0%2C25%7D%5D
短: http://goo.gl/rsK3rI
直觀意義是,有個六個根都是自然數的函數圖形,向上移動某個自然數單位,結果新的
六個根還是全是自然數。
只想到這裡只會繼續說「WOW,哪ㄟ按捏」是不夠的
觀察:其實這函數圖形根本是對稱,左右兩組數也是對於13對稱
所以,Step2 函數圖形不只可以上下平移,也能左右平移
{2, 7, 8, 18, 19, 24} -> {-11, -6, -5, 5, 6, 11}
{3, 4, 12, 14, 22, 23} -> {-10, -9, -1, 1, 9, 10}
所以新數組的 1~5 次方和 還是會彼此相等
其實 因為先前觀察到的對稱性,
奇數次方和的相等顯然,因為是零!
於是剩下只要檢查 5^2 + 6^2 + 11^2 = 1^2 + 9^2 +10^2
和 6^4 + 6^4 + 11^4 = 1^4 + 9^4 +10^4
所以原本「滿足五個式子的兩組六個數」其實是「滿足兩個式子的兩組三個數」的偽裝
到此,條件已經簡化得,感覺上已經可以開始暴力搜索了
是否有 a^2 + b^2 + c^2 = A^2 + B^2 + C^2
a^4 + b^4 + c^4 = A^4 + B^4 + C^4
a^6 + b^6 + c^6 = A^6 + B^6 + C^6 ?
若找不到則加 d 和 D 進去。
至此,先前問的問題「存不存在恰好i=1~6成立的兩組n個數」
只不過因為若n=7, 七次方程圖形沒法用對稱性(0明顯不能用,為什麼?)
我不知道答案是有或沒有(逃),請高手補充 <(_ _)>
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 218.164.93.81
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02/09 18:43, , 1F
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3Q, 沒驗算,知錯了
※ 編輯: jurian0101 來自: 218.164.93.81 (02/09 19:28)
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