■三角数について(その18)

 Tnが平方数ならば,T4n(n+1)も平方数になる.

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(Q)△=□?,すなわち,三角数n(n+1)/2が完全平方数m^2となるnの値を求めよ.

(A)n^2+n=2m^2

  4n^2+4n+1=8m^2+1

  (2n+1)^2=2(2m)^2+1

ここで,2n+1=p,2m=qとおくと

  p^2−2q^2=1  (ペル方程式)

に帰着されます.

  (p,q)=(3,2),(17,12),(99,70),(577,408),(3363,2378),・・・

 →(n,m)=(1,1),(8,6),(49,35),(288,204),(1681,1189),・・・nは完全平方と完全平方の2倍を交互に繰り返します.

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  8x^2+1=y^2

  y=2n+1

  yn=1/2{{(3+2√2)^n+(3−2√2)^n}

yn+1=1/2{{(3+2√2)^n+1+(3−2√2)^n+1}

=y{(3+2√2)+(3−2√2)}−1/2{(3+2√2)^n(3−2√2)+(3−2√2)^n(3+2√2)}

=6y−1/2{(3+2√2)^n-1+(3−2√2)^n-1}

=6yn−yn-1・・・これでは振り出しに戻っただけ.

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 (2n+1)^2=8m^2+1を満たす(n,m)が存在するとき,

  (2・4n(n+1)+1)^2=8M^2+1

の形に表すことができればよい.

={8n(n+1)}^2+16n(n+1)+1

=8n(n+1){8n(n+1)+2}+1

=16n(n+1)(2n+1)^2+1=8M^2+1

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