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立方數(shù)
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第n個(gè)數(shù)的立方數(shù)指可以寫成n3的數(shù),當(dāng)中n必為整數(shù)。立方數(shù)是邊長(zhǎng)n的立方體的體積。作為算術(shù)用語(yǔ)的“立方”,表示任何數(shù)n的三次冪。

馨折形

畢達(dá)哥拉斯把立方數(shù)擺成一種“馨折形”的數(shù)。他先在正方形格子里放上石子,放的方法是最上面一行和最左邊一列都按1、2、3、……來(lái)放石子。其他空格中的石子數(shù),等于對(duì)應(yīng)的最上面一行和最左邊一列兩格石子數(shù)的積。然后把正方形格分割成若干個(gè)拐角形,這種拐角形就叫“馨折形”。

他發(fā)現(xiàn),每一個(gè)馨折形中所有數(shù)的和一定是一個(gè)立方數(shù):

上面整理得:

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立方數(shù)與連續(xù)奇數(shù)和

立方數(shù)可以通過(guò)連續(xù)奇數(shù)的和來(lái)表示,這是因?yàn)槊總€(gè)立方數(shù)都是一系列連續(xù)奇數(shù)的和。

上面整理得:

幾種立方數(shù)

完美立方數(shù)

如果一個(gè)立方數(shù)等于三個(gè)立方數(shù)之和,那么它們組成的系統(tǒng)就是完美立方數(shù)

譬如下面的第二行

半立方數(shù)

半立方數(shù)為一個(gè)立方數(shù)的一半。

譬如 半立方

費(fèi)瑪與立方數(shù)

兩個(gè)立方數(shù)的和不可能為一立方數(shù);

宇宙只存在一個(gè)數(shù)26,他是夾在一個(gè)平方數(shù)[25是5的平方]與一個(gè)立方數(shù)中間[27是3的立方];

立方質(zhì)數(shù)

立方質(zhì)數(shù)的定義為,其中或

其他性質(zhì)

1. 五角數(shù)中僅有立方數(shù)1;

2. 和平方數(shù)不同,立方數(shù)可存在負(fù)數(shù)

3. 雖然形狀不同,每個(gè)立方數(shù)第n個(gè)立方數(shù)同時(shí)都是第n個(gè)六角錐數(shù),即首n個(gè)中心六邊形數(shù)之和。

4. 首n個(gè)正立方數(shù)之和為(n(n+1)/2)2,即第n個(gè)三角形數(shù)的平方。

5. 每個(gè)整數(shù)均可表示成9個(gè)或以下的正立方數(shù)之和。(華林問(wèn)題

6. 1939年,狄克森證明只有23和239須用9個(gè)正立方數(shù)。

7. 只有一組連續(xù)三個(gè)立方數(shù)之和亦是立方數(shù),就是3, 4, 5的立方,其和等于6的立方。

8. 在十進(jìn)制,除了1之外,僅有4個(gè)的正整數(shù)其數(shù)字立方之和等同它本身,它們?yōu)?53, 370, 371, 407,他們是n=3的自戀數(shù)。這4個(gè)三位數(shù),亦可視為將它的數(shù)字分成三份,每份的立方之和,相似性質(zhì)的整數(shù)有無(wú)限個(gè),如165033, 221859, 336700等。

涉及立方數(shù)和的問(wèn)題

x3+y3+z3=k的整數(shù)解

方程x3+y3+z3=3除了有4組解(1,1,1),(4,4,-5),(4,-5,4),(-5,4,4)以外,是否還有其它整數(shù)解?

方程x3+y3+z3=33有整數(shù)解(8866128975287528,-8778405442862239,-2736111468807040)

方程x3+y3+z3=42有整數(shù)解(-80538738812075974,80435758145817515,12602123297335631)

方程x3+y3+z3=114是否有整數(shù)解?

其他

立方質(zhì)數(shù)的定義為(x3-y3)/(x-y),其中x=y+1或x=y+2。除了0以外,立方數(shù)不可能是普洛尼克數(shù)。除了0以外,立方數(shù)也不可能是連續(xù)若干個(gè)(至少兩個(gè))數(shù)的積。除了0,1,8以外,立方數(shù)不可能是費(fèi)波那契數(shù)。除了1以外,立方數(shù)也不可能是盧卡斯數(shù)。除了0,1以外,立方數(shù)不可能是佩爾數(shù)。除了0,1以外,立方數(shù)不可能是三角形數(shù)、五角數(shù)等多邊形數(shù)。除了1以外,立方數(shù)不可能是中心平方數(shù)、中心五邊形數(shù)等中心多邊形數(shù)。除了1,8以外,立方數(shù)也不可能是斯塔尼斯拉夫·烏拉姆數(shù)列出現(xiàn)的數(shù)。除了1,226981(61的立方)以外,立方數(shù)不可能是星數(shù)。除了1以外,立方數(shù)在楊輝三角形只出現(xiàn)二次。除了0000和9999以外,立方數(shù)末4四位數(shù)不可能相同。立方數(shù)不可能是楔形數(shù)、半質(zhì)數(shù)。0以外的立方數(shù)每一位數(shù)數(shù)字相加之和,不停重復(fù)地相加到剩一位數(shù)時(shí)必定是 1, 8, 9。是否在相繼立方數(shù)之間存在一個(gè)素?cái)?shù)這一命題,對(duì)1000000000000以內(nèi)的數(shù)目是正確的。立方數(shù)是模任何整數(shù)的三次剩余;另外,如果某個(gè)整數(shù)是模任何整數(shù)的三次剩余,那么它一定是立方數(shù)。立方數(shù)的正因數(shù)個(gè)數(shù)一定是3的倍數(shù)加1。

參考資料 >

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