・三個の平方数                             ks 氏

 三個以下(1,2,3個)の平方数(重複も可)の和、または、差により、1〜100までを表す
ことができました。

 100より大きい数については、どうでしょうか?


 らすかるさんからのコメントです。(令和6年3月17日付け)

 1,4,9,16,… の隣接項の差が、3,5,7,… で、正の奇数は、2個以下の平方数で表せ

ますので、「ある数」が奇数なら、そのまま2個以下で、偶数なら、奇数の平方数を足すか引く

かして奇数にすることで、結局、3個以下で表せますね。


(コメント) nを自然数として、奇数 2n−1 は、n2−(n−1)2 と分解できる。

 1=12
 2=3−1=22−12−12
 3=22−12
 4=5−1=32−22−12
  ・・・・・・・・・・・・・・・

とすれば、任意の自然数は、三個以下(1,2,3個)の平方数(重複も可)の和、または、差

により表せる。


 らすかるさんからのコメントです。(令和6年3月17日付け)

 奇数は2平方数の差で表せますが、統一的に、3平方数の加減で表す式を作りました。

 任意の整数n(負の数も含む)に対して、

 n=(5[n/2]+17)^2−(10[n/2]+15−3n)^2−(4n+8−5[n/2])^2

が成り立ちます。([ ]はガウス記号)

 ガウス記号を使わずに、

 n={(10n+63+5(−1)^n)/4}^2−{(4n+25+5(−1)^n)/2}^2−{(6n+37−5(−1)^n)/4}^2

のようにも表せますが、少し長くなります。(各{ }内は整数になります)

 第2項のカッコ内は、n=−5 のときだけ 0 、第3項のカッコ内は、n=−7 のときだけ 0 で

あり、6^2−5^2−4^2=−5、1^2−2^2−2^2=−7 が成り立つことから、

 「任意の整数は、(自然数)^2−(自然数)^2−(自然数)^2 の形で表せる」

ことが言えます。

※符号を反転することで、(自然数)^2+(自然数)^2−(自然数)^2 の形でも表せることになり
 ます。


(コメント) n=(5[n/2]+17)^2−(10[n/2]+15−3n)^2−(4n+8−5[n/2])^2 について、

 n=3 のとき、3=(5・1+17)^2−(10・1+6)^2−(20−5・1)^2=22^2−16^2−15^2

 n=4 のとき、4=(5・2+17)^2−(10・2+3)^2−(24−5・2)^2=27^2−23^2−14^2

 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

 なるほど...!


 Dengan kesaktian Indukmu さんからのコメントです。(令和6年3月20日付け)

 本日の日付(西暦2024年3月20日) にあわせて、(平方数)−(平方数)−(平方数)で表記。

 50600817^2 -40480655^2 -30360488^2 = 20240320

 なるほど強い………。らすかるさん凄い。なるほど凄い。

 投稿後に、ふと思いましたが。

 50600817^2 -40480655^2 -30360488^2 = 20240320

 これ、「5^2 -4^2 -3^2 = 0」のピタゴラスの三平方の定理を満たす「5、4、3」の組みを
ちょっとずらしている感じがしました。


 らすかるさんからのコメントです。(令和6年3月20日付け)

 「5、4、3」の組みをちょっとずらしている感じがしました。

 式の作り方からして結果的にそうなります。着想は、

 (am+b)^2−(cm+d)^2−(em+f)^2=2m or 2m+1

から、

 a^2−c^2−e^2=0 、ab−cd−ef=1 、b^2−d^2−f^2= 0 or 1

という方程式を解くことです。プログラムを作って探索すると、

(5m+3)^2-(4m+2)^2-(3m+2)^2=2m+1
(5m+9)^2-(4m+8)^2-(3m+4)^2=2m+1
(5m+17)^2-(4m+12)^2-(3m+12)^2=2m+1
(5m+17)^2-(4m+15)^2-(3m+8)^2=2m
(5m+29)^2-(4m+21)^2-(3m+20)^2=2m
(5m+35)^2-(4m+30)^2-(3m+18)^2=2m+1
(13m+9)^2-(12m+8)^2-(5m+4)^2=2m+1
(13m+17)^2-(12m+15)^2-(5m+8)^2=2m
(13m+19)^2-(12m+18)^2-(5m+6)^2=2m+1
(13m+37)^2-(12m+35)^2-(5m+12)^2=2m
(17m+5)^2-(15m+4)^2-(8m+3)^2=2m
(17m+9)^2-(15m+8)^2-(8m+4)^2=2m+1
(17m+13)^2-(15m+12)^2-(8m+5)^2=2m
(17m+35)^2-(15m+30)^2-(8m+18)^2=2m+1
(25m+19)^2-(24m+18)^2-(7m+6)^2=2m+1
(25m+33)^2-(24m+32)^2-(7m+8)^2=2m+1
(25m+37)^2-(24m+35)^2-(7m+12)^2=2m
(29m+5)^2-(21m+4)^2-(20m+3)^2=2m
(29m+17)^2-(21m+12)^2-(20m+12)^2=2m+1
(37m+13)^2-(35m+12)^2-(12m+5)^2=2m
(37m+19)^2-(35m+18)^2-(12m+6)^2=2m+1
(37m+25)^2-(35m+24)^2-(12m+7)^2=2m
(41m+33)^2-(40m+32)^2-(9m+8)^2=2m+1

のように、たくさん見つかりますが、上に書いた式は最も簡単な

(5m+17)^2-(4m+12)^2-(3m+12)^2=2m+1
(5m+17)^2-(4m+15)^2-(3m+8)^2=2m

の二つを、nの偶奇どちらでも成り立つように、

 (5m+17)^2−(4m+27/2+(3/2)(−1)^n)−(3m+10−2(−1)^n)=n

のようにまとめ、m を [n/2] に、(−1)^n を 4[n/2]−2n+1 に置き換えて整理したものなので、

値は、5:4:3 に近くなります。

(13m+17)^2-(12m+15)^2-(5m+8)^2=2m
(13m+19)^2-(12m+18)^2-(5m+6)^2=2m+1

の二つをまとめて、

 (13m+18−(−1)^n)^2−(12m+33/2−(3/2)(−1)^n)^2−(5m+7+(−1)^n)^2=n

として整理した場合は、

 (9[n/2]+17+2n)^2−(6[n/2]+15+3n)^2−(9[n/2]+8−2n)^2=n

という式になり、これに、n=20240320 を代入すると、

 131562097^2−121441935^2−50600808^2=20240320

となって、13:12:5 に近くなります。


 Dengan kesaktian Indukmu さんからのコメントです。(令和6年3月21日付け)

 らすかるさん、素晴しい解説を有難うございます。



  以下、工事中!



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