Математика и правдоподобные рассуждения

Индукция в теории чисел

для хх, х2, . . . , Xk все целые числа, положительные, отрицательные или нуль, то число решений мы обозначаем символом Rk (п). Если мы допускаем только положительные нечетные чнсла, то число решений обозначаем символом S^(rt). Эти обозначения играют важную роль в большей части следующих задач.

Предположение Баше (§ 2) выражается в этих обозначениях неравенством

Ri(n)>Q для /t=l, 2, 3, . . .

Предположение, открытое нами в § 6, утверждает, что S4 (4 (2п—1)) равно сумме делителей числа 2/г — 1 для п=\, 2, 3, . . . . Найдите R2 (25) и S3 (11).

2. Пусть х и у —прямоугольные координаты на плоскости. Точки, для которых и х и у суть целые числа, называются «точками решетки» на плоскости. Точки решетки в пространстве определяются аналогично.

Найдите геометрическую интерпретацию R2 (п) и R3(n) в терминах точек решетки.

3. Выразите предположение, с которым мы встретились в § 1, пользуясь символом Ра (л).

4. Когда нечетное число является суммой двух квадратов? Попытайтесь ответить на этот вопрос с помощью индукции, исследуя таблицу

3 —

5= 4+1

7 — 11 — 13= 9 + 4 17=16+1 19 -23

29 = 25 + 4 31 —

Продолжите, если необходимо, эту таблицу и сравните ее с таблицей § 1.

5. Могли бы вы путем математической дедукции подтвердить какую-нибудь часть вашего ответа к примеру 4, полученного с помощью индукции? После такого подтверждения не было ли бы разумно изменить вашу веру в предположение?

6. Проверьте предположение Баше (§ 2) для чисел до 30 включительно. Какие числа действительно требуют четырех квадратов?

7. Пусть a3, b2, с'А и & обозначают четыре различных нечетных квадрата. Чтобы лучше понять табл. I в § 5, рассмотрите суммы

(1) а2 + Ь2 + с2 + #,

(2) аЗ + а22 + с2,

(3) а3 + а2 + 62+62,

(4) аа + а2 + а2 + Ь2,

(5) а*-г-а? + а* + а*.

Сколько различных представлений (в смысле § 3) вы можете получить из каждой суммы с помощью перестановки членов?

8. Число представлений числа 4и в виде суммы четырех нечетных квадратов нечетно в том и только в том случае, если и есть квадрат. (Следуя обозначениям § 3, мы предполагаем, что и нечетно. ) Докажите это утверждение и покажите, что оно находится в согласии с предположением § 6. Какое влияние оказывает это замечание на вашу веру в это предположение?

.

 

Комментарий:
Автор :
Автор :
Автор :

Ваше имя:

Комментарий:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Информация