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《名画》中的数学奥秘

时间: 2008-05-14 10:27:49   作者:王永建 金立建    来源:小学生数学报

  前苏联著名科学家别莱利曼在他所著的《趣味代数学》中介绍了波格达诺夫·别列斯基的《名画》,画上那位老师拉金斯基是一位自然科学教授,放弃了大学教席来到农村学校当一名普通老师。  画中,黑板上写着这样一

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  前苏联著名科学家别莱利曼在他所著的《趣味代数学》中介绍了波格达诺夫·别列斯基的《名画》,画上那位老师拉金斯基是一位自然科学教授,放弃了大学教席来到农村学校当一名普通老师。

  画中,黑板上写着这样一道式子:

  

  

  十几个学生,有的抓头,有的搔腮,都在吟思,看来老师正让大家心算这道题目,画面紧凑生动,寓意很深。

  如果光凭心算来算这一题,是比较困难的,因为数据比较大,算起来比较繁。但如果仔细一研究,1011121314这几个数目具有一种有趣的特性:

  102+112+122=132+142

  而且

  100+121+144=365

  所以,很容易算出画里的算式应等于2

  现在,把这个问题推广一点:还有没有其它这样五个连续的整数,前三个的平方和正好等于后两个的平方和呢?

  设x为这五个连续整数的第二个数,(这样设有方便之处,为什么?)依题意可列得方程:

  (x-12+x2+x+12=x+22+x+32

  去括号,化简,得

  x2-10x-11=0

  解这个一元二次方程,得

  x1=11x2=-1

  所以,具有所要求性质的数列有两组:拉金斯基的那组是1011121314;另一组是-2-1012

  事实上,

  (-22+-12+02=12+22

  如何把问题进一步拓宽一点:有没有这样七个连续整数,前四个的平方和等于后三个的平方和?问题就是要解方程

  (x-32+x-22+x-12+x2=x+12+x+22+x+32

  不难得出这个方程的解是x1=24x2=0

  读者不难写出类似的等式。

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