立方數

立方數

第n個數的立方數指可以寫成n3的數,當中n必為整數。立方數是邊長n的立方體的體積。作為算術用語的“立方”,表示任何數n的三次冪。

畢達哥拉斯把立方數擺成一種“馨折形”的數。他先在正方形格子裡放上石子,放的方法是最上面一行和最左邊一列都按1、2、3、……來放石子。其他空格中的石子數,等於對應的最上面一行和最左邊一列兩格石子數的積。然後把正方形分割成若干個拐角形,這種拐角形就叫“馨折形”。

他發現,每一個馨折形中所有數的和一定是一個立方數

基本介紹

  • 中文名:立方數
  • 外文名:cubic number
  • 補充:立方數是邊長n的立方體的體積
  • 解釋:當中n必為整數
  • 分類:數學
  • 提出:畢達哥拉斯
定義,馨折形,連續奇數和,立方數類型,其他性質,

定義

第n個數的立方數指可以寫成n3的數,當中n必為整數。立方數是邊長n的立方體的體積。作為算術用語的“立方”,表示任何數n的三次冪。

馨折形

畢達哥拉斯把立方數擺成一種“馨折形”的數。他先在正方形格子裡放上石子,放的方法是最上面一行和最左邊一列都按1、2、3、……來放石子。其他空格中的石子數,等於對應的最上面一行和最左邊一列兩格石子數的積。然後把正方形分割成若干個拐角形,這種拐角形就叫“馨折形”。
他發現,每一個馨折形中所有數的和一定是一個立方數:
13=1
23=2+4+2
33=3+6+9+6+3
……
上面整理得:
13=1×1
23=2×(1+2+1)
33=3×(1+2+3+2+1)
43=4×(1+2+3+4+3+2+1)
……
n3=n×[1+2+3+4+…+n+1+2+3+4+...+(n-1)]

連續奇數和

立方數與連續奇數和
13=1
23=3+5
33=7+9+11
43=13+15+17+19
83=57+59+61+63+65+67+69+71
上面整理得:
12=1; +0*1
22=1+3; +1*2
32=1+3+5; +2*3
42=1+3+5+7; +3*4
……
n2=1+3+5+7+…+(2n-1) +(n-1)n

立方數類型

完美立方數
如果一個立方數等於三個立方數之和,那么它們組成的系統就是完美立方數
譬如下面的第二行
32+42=52
33+43+53=63
24+24+34+44+44=54
45+55+65+75+95+115=125
半立方數
半立方數為一個立方數的一半。
譬如63=216 半立方=108
費瑪與立方數
兩個立方數的和不可能為一立方數;
宇宙只存在一個數26,他是夾在一個平方數[25是5的平方]與一個立方數中間[27是3的立方];
立方質數
立方質數的定義為
,其中x=y+1或x=y+2

其他性質

1、五角數中僅有立方數1;
2、和平方數不同,立方數可存在負數;
3、雖然形狀不同,每個立方數第n個立方數同時都是第n個六角錐數,即首n個中心六邊形數之和。
4、首n個正立方數之和為
,即第n個三角形數的平方。
5、每個整數均可表示成9個或以下的正立方數之和。(華林問題
6、1939年,狄克森證明只有23和239須用9個正立方數。
7、只有一組連續三個立方數之和亦是立方數,就是3, 4, 5的立方,其和等於6的立方。
8、在十進制,除了1之外,僅有4個的正整數其數字立方之和等同它本身,它們為153, 370, 371, 407,他們是n = 3的自戀數。這4個三位數,亦可視為將它的數字分成三份,每份的立方之和,相似性質的整數有無限個,如165033, 221859, 336700等。

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