المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تتكامل الدورة الدموية مع الأيض على المستوى النسيجي والعضوي
30-7-2021
أهداف تشجيع الاستثمار السياحي العربي الموحد
21-4-2022
وحدة الإنتاج المستمر Continuous Production Unit
8-12-2017
ما بعد المقابلة
9-5-2022
اسراء الرسول (ص) وذكر الحصار
4-12-2016
الحنجرة
15-6-2016

Square Triangular Number  
  
2837   03:34 مساءً   date: 21-12-2020
Author : Allen, B. M.
Book or Source : "Squares as Triangular Numbers." Scripta Math. 20
Page and Part : ...


Read More
Date: 5-12-2020 1351
Date: 30-9-2020 842
Date: 16-9-2020 702

Square Triangular Number

A number which is simultaneously square and triangular. Let T_n denote the nth triangular number and S_m the mth square number, then a number which is both triangular and square satisfies the equation T_n=S_m, or

 1/2n(n+1)=m^2.

(1)

Completing the square gives

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

(2)

= m^2

(3)

1/8(2n+1)^2-1/8 = m^2

(4)

(2n+1)^2-8m^2 = 1.

(5)

Therefore, defining

x = 2n+1

(6)

y = 2m

(7)

gives the Pell equation

 x^2-2y^2=1

(8)

(Conway and Guy 1996). The first few solutions are (x,y)=(3,2), (17, 12), (99, 70), (577, 408), .... These give the solutions (n,m)=(1,1), (8, 6), (49, 35), (288, 204), ... (OEIS A001108 and A001109), corresponding to the triangular square numbers 1, 36, 1225, 41616, 1413721, 48024900, ... (OEIS A001110; Pietenpol 1962). In 1730, Euler showed that there are an infinite number of such solutions (Dickson 2005).

The general formula for a square triangular number ST_n is b^2c^2, where b/c is the nth convergent to the continued fraction of sqrt(2) (Ball and Coxeter 1987, p. 59; Conway and Guy 1996). The first few are

 1/1,3/2,7/5,(17)/(12),(41)/(29),(99)/(70),(239)/(169),...

(9)

(OEIS A001333 and A000129). The numerators and denominators can also be obtained by doubling the previous fraction and adding to the fraction before that.

A general formula for square triangular numbers is

ST_n = [((1+sqrt(2))^(2n)-(1-sqrt(2))^(2n))/(4sqrt(2))]^2

(10)

= 1/(32)[(17+12sqrt(2))^n+(17-12sqrt(2))^n-2].

(11)

The square triangular numbers also satisfy the recurrence relation

 ST_n=34ST_(n-1)-ST_(n-2)+2.

(12)

A second-order recurrence for ST_n=u_n^2 is given by

 u_(n+2)=6u_(n+1)-u_n,

(13)

with u_0=0 and u_1=1. A first-order recurrence equation is given by

 u_(n+1)=3u_n+sqrt(8u_n^2+1)

(14)

(M. Carreira, pers. comm., Sept. 29, 2003).

A curious product formula for ST_n is given by

 ST_n=2^(2n-5)product_(k=1)^(2n)[3+cos((kpi)/n)].

(15)

An amazing generating function is

 f(x)=(x(x+1))/((1-x)(1-34x+x^2))=x+36x^2+1225x^3+...

(16)

(Sloane and Plouffe 1995).

Taking the square and triangular numbers together gives the sequence 1, 1, 3, 4, 6, 9, 10, 15, 16, 21, 25, ... (OEIS A005214; Hofstadter 1996, p. 15).


REFERENCES:

Allen, B. M. "Squares as Triangular Numbers." Scripta Math. 20, 213-214, 1954.

Ball, W. W. R. and Coxeter, H. S. M. Mathematical Recreations and Essays, 13th ed. New York: Dover, 1987.

Conway, J. H. and Guy, R. K. The Book of Numbers. New York: Springer-Verlag, pp. 203-205, 1996.

Dickson, L. E. History of the Theory of Numbers, Vol. 2: Diophantine Analysis. New York: Dover, pp. 10, 16, and 27, 2005.

Guy, R. K. "Sums of Squares" and "Figurate Numbers." §C20 and §D3 in Unsolved Problems in Number Theory, 2nd ed. New York: Springer-Verlag, pp. 136-138 and 147-150, 1994.

Hofstadter, D. R. Fluid Concepts & Creative Analogies: Computer Models of the Fundamental Mechanisms of Thought. New York: Basic Books, 1996.

Khatri, M. N. "Triangular Numbers Which are Also Squares." Math. Student 27, 55-56, 1959.

Pietenpol, J. L. "Square Triangular Numbers." Problem E 1473. Amer. Math. Monthly 69, 168-169, 1962.

Potter, D. C. D. "Triangular Square Numbers." Math. Gaz. 56, 109-110, 1972.

Sengupta, D. "Digits in Triangular Squares." College Math. J. 30, 31, 1999.

Sierpiński, W. Teoria Liczb, 3rd ed. Warsaw, Poland: Monografie Matematyczne t. 19, p. 517, 1950.

Sierpiński, W. "Sur les nombres triangulaires carrés." Pub. Faculté d'Électrotechnique l'Université Belgrade, No. 65, 1-4, 1961.

Sierpiński, W. "Sur les nombres triangulaires carrés." Bull. Soc. Royale Sciences Liège, 30 ann., 189-194, 1961.

Silverman, J. H. A Friendly Introduction to Number Theory. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1996.

Sloane, N. J. A. Sequences A000129/M1413, A001333/M2665, A001108/M4536, A001109/M4217, and A001110/M5259 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."

Sloane, N. J. A. and Plouffe, S. The Encyclopedia of Integer Sequences. San Diego: Academic Press, 1995.

Walker, G. W. "Triangular Squares." Problem E 954. Amer. Math. Monthly 58, 568, 1951.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.