・累乗数の和 V 氏
任意の整数nについて、自然数kが存在して、n=±1±2±3±…±k となる。
例 0=1+2−3
1=1
2=1−2+3
3=1+2
4=1+2−3+4
5=1−2−3+4+5
6=1+2+3
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
任意の整数nについて、自然数kが存在して、n=±12±22±32±・・・±k2 となる。
例 0=−12−22+32−42+52+62−72
1=12
2=−12−22−32+42
3=−12+22
4=−12−22+32
5=12+22−32−42+52
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
任意の整数nについて、自然数kが存在して、n=±13±23±33±…±k3 となる。
例 0=−13−23+33−43+53+63+73−83−93+103+113−123
1=13
2=−13−23+33−43−53+63+73−83+93−103−113+123
3=−13−23−33−43−53+63−73−83+93+103−113−123+133
4=−13−23+33+43−53+63+73−83
5=−13+23+33−43+53−63+73+83−93
6=13−23+33+43−53+63+73−83
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
以上の3つの命題は、正しいようです。4乗以上の場合は、どうでしょうか?
(コメント) 任意の整数が表せると自信を持っては言えないです...。
平成25年6月18日付けで、HN「数々の和」さんから、
3乗和について、すべての自然数nが、±13±23±33±…±k3 で表される
ことが確認されたとの報告をメールでいただいた。
あるnが、1〜kで表現したとすると、恒等式
-(k+1)3+(k+2)3+(k+3)3-(k+4)3+(k+5)3-(k+6)3-(k+7)3+(k+8)3=48
を付け加えれば、n+48が作れるので、47までについて頑張ればいい。
4乗数について同じような恒等式を作ると、1536という値が出てきて1535以下のすべての
数が表現できることが確認されればよいが、手計算では無理である。
n | k | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 | 83 | 93 | 103 | 113 | 123 | 133 | 143 | 153 | 163 | 173 | 183 | 193 |
1 | 1 | + | ||||||||||||||||||
2 | 12 | - | - | + | - | - | + | + | - | + | - | - | + | |||||||
3 | 13 | + | - | + | + | + | + | - | + | - | + | - | - | + | ||||||
4 | 8 | - | - | + | + | - | + | + | - | |||||||||||
5 | 9 | - | + | + | - | + | - | + | + | - | ||||||||||
6 | 8 | + | - | + | + | - | + | + | - | |||||||||||
7 | 2 | - | + | |||||||||||||||||
8 | 19 | - | + | + | + | - | + | - | + | - | - | + | - | + | + | - | + | - | - | + |
9 | 2 | + | + | |||||||||||||||||
10 | 19 | + | + | + | + | - | + | - | + | - | - | + | - | + | + | - | + | - | - | + |
11 | 9 | + | + | - | + | - | + | - | - | + | ||||||||||
12 | 11 | - | - | - | - | + | + | - | + | - | - | + | ||||||||
13 | 14 | - | + | + | - | - | + | + | - | - | + | - | + | + | - | |||||
14 | 11 | + | - | - | - | + | + | - | + | - | - | + | ||||||||
15 | 10 | - | + | - | - | - | - | - | + | - | + | |||||||||
16 | 11 | - | - | - | - | - | - | + | + | - | - | + | ||||||||
17 | 10 | + | + | - | - | - | - | - | + | - | + | |||||||||
18 | 3 | - | - | + | ||||||||||||||||
19 | 10 | + | - | - | + | - | + | - | + | + | - | |||||||||
20 | 3 | + | - | + | ||||||||||||||||
21 | 13 | - | + | + | + | - | - | + | + | - | + | - | - | + | ||||||
22 | 8 | + | + | + | + | - | + | + | - | |||||||||||
23 | 13 | + | + | + | + | - | - | + | + | - | + | - | - | + | ||||||
24 | 16 | - | - | - | - | + | + | + | - | + | - | - | + | - | + | + | - | |||
25 | 5 | - | - | - | - | + | ||||||||||||||
26 | 7 | - | - | - | + | + | + | - | ||||||||||||
27 | 5 | + | - | - | - | + | ||||||||||||||
28 | 4 | - | - | - | + | |||||||||||||||
29 | 18 | - | + | + | - | + | - | + | - | - | + | - | + | + | - | + | - | - | + | |
30 | 4 | + | - | - | + | |||||||||||||||
31 | 18 | + | + | + | - | + | - | + | - | - | + | - | + | + | - | + | - | - | + | |
32 | 7 | + | - | - | + | - | - | + | ||||||||||||
33 | 10 | - | + | - | + | - | + | - | + | + | - | |||||||||
34 | 3 | - | + | + | ||||||||||||||||
35 | 10 | + | + | - | + | - | + | - | + | + | - | |||||||||
36 | 3 | + | + | + | ||||||||||||||||
37 | 17 | - | - | + | - | + | - | + | + | - | - | + | + | - | + | - | - | + | ||
38 | 11 | - | - | - | - | + | - | + | - | + | + | - | ||||||||
39 | 10 | - | - | - | + | + | - | + | - | - | + | |||||||||
40 | 11 | + | - | - | - | + | - | + | - | + | + | - | ||||||||
41 | 5 | - | + | - | - | + | ||||||||||||||
42 | 7 | - | + | - | + | + | + | - | ||||||||||||
43 | 5 | + | + | - | - | + | ||||||||||||||
44 | 4 | - | + | - | + | |||||||||||||||
45 | 6 | - | - | + | - | - | + | |||||||||||||
46 | 4 | + | + | - | + | |||||||||||||||
47 | 6 | + | - | + | - | - | + | |||||||||||||
48 | -(k+1)3+(k+2)3+(k+3)3-(k+4)3+(k+5)3-(k+6)3-(k+7)3+(k+8)3 |
(コメント) 数々の和さん、ありがとうございます。何かスッキリした気分です!
この話題に関連して、GAIさんが「運動会での均等分け」と題して、次のような問題を作ら
れた。(平成25年6月20日付け)
運動会で1〜16の各メンバーを赤組、青組に均等に2分し、それぞれのメンバーの1乗
和、2乗和、3乗和が各組で相等しくなるように分割してください。同じく、1〜24のメンバー
についても同様な分け方を行ってください。
この問題を、攻略法さんが考察されました。(平成25年6月20日付け)
1〜16だと、次の1通り。
0=+1^1-2^1-3^1+4^1-5^1+6^1+7^1-8^1-9^1+10^1+11^1-12^1+13^1-14^1-15^1+16^1
0=+1^2-2^2-3^2+4^2-5^2+6^2+7^2-8^2-9^2+10^2+11^2-12^2+13^2-14^2-15^2+16^2
0=+1^3-2^3-3^3+4^3-5^3+6^3+7^3-8^3-9^3+10^3+11^3-12^3+13^3-14^3-15^3+16^3
1〜24だと、次の8通り。
3乗和のみ記載すると、
0=+1^3-2^3-3^3-4^3+5^3+6^3+7^3+8^3-9^3+10^3-11^3-12^3-13^3-14^3+15^3-16^3+17^3+18^3+19^3+20^3-21^3-22^3-23^3+24^3
0=-1^3+2^3+3^3-4^3-5^3+6^3+7^3+8^3-9^3-10^3-11^3-12^3+13^3+14^3-15^3+16^3+17^3-18^3+19^3-20^3+21^3-22^3-23^3+24^3
0=-1^3+2^3+3^3-4^3+5^3-6^3+7^3-8^3-9^3+10^3-11^3-12^3+13^3+14^3+15^3+16^3-17^3-18^3-19^3+20^3+21^3-22^3-23^3+24^3
0=+1^3-2^3-3^3+4^3+5^3-6^3-7^3+8^3-9^3+10^3-11^3+12^3+13^3-14^3+15^3-16^3+17^3-18^3-19^3+20^3+21^3-22^3-23^3+24^3
0=+1^3-2^3+3^3-4^3-5^3-6^3+7^3+8^3+9^3-10^3+11^3-12^3-13^3+14^3-15^3+16^3+17^3+18^3-19^3-20^3-21^3+22^3-23^3+24^3
0=+1^3-2^3+3^3-4^3-5^3+6^3-7^3+8^3-9^3-10^3+11^3+12^3+13^3+14^3-15^3-16^3+17^3-18^3+19^3-20^3-21^3+22^3-23^3+24^3
0=+1^3-2^3+3^3-4^3+5^3-6^3-7^3-8^3-9^3+10^3+11^3+12^3+13^3+14^3+15^3-16^3-17^3-18^3-19^3+20^3-21^3+22^3-23^3+24^3
0=+1^3+2^3-3^3-4^3-5^3-6^3+7^3-8^3+9^3-10^3+11^3+12^3+13^3+14^3-15^3+16^3-17^3+18^3-19^3-20^3-21^3-22^3+23^3+24^3
(コメント) 1乗和、2乗和、3乗和が各組で相等しくなる場合があるということに感動しまし
た!攻略法さんに感謝します。