一种勾股数的研究
2022-06-11 16:14 作者:对数函数Logarithmic | 我要投稿

勾股数指的是满足不定方程x²+y²=z²的正整数。我们常见的有:
【3,4,5】【6,8,10】【5,12,13】【7,24,25】……
抛开【6,8,10】,因为这可以从【3,4,5】产生,我们来观察其余三组勾股数。发现它们有一下特点:
1.最小的数是一个奇数
2.其余两个数是连续的
3.一个偶数两个奇数
于是我们想到,是否存在其他的勾股数满足以上三个规律。
尝试一下,比如设一组勾股数中最小的数是9,另两个数为x和x+1,那么根据以上规律,得到方程
9²+x²=(x+1)²,解得x=40.
于是【9,40,41】成为满足上面三条规矩的第四组勾股数。
那么,这些勾股数有没有什么一般规律呢?
既然最小的数是一个奇数,不妨设这个数是
(2n+1),其中n∈N
那么,我们又得到方程
(2n+1)²+X²=(X+1)²,其中X为我们要寻找的多项式。
容易解得X=2n(n+1).
也就是说,【2n+1,2n(n+1),2n(n+1)+1】是上面勾股数的一般形式。
当n=0时,上面的公式计算出【1,0,1】这显然是不满足勾股数的定义的。因此在上面的公式中,n∈N+。

对于一组勾股数,它的正整数倍也依然是勾股数(比如【3,4,5】和【6,8,10】),因此,上面的公式还可以扩展为
【k(2n+1),k[2n(n+1)],k[2n(n+1)+1]】,其中
n,k∈N+。

对于其他形式的勾股数的研究涉及不定方程的相关知识,up水平有限,不能深入研究,希望有大神能够补充。