■平方数と市松模様(その8)

 n倍体の場合,

  nが偶数ならばn^3/2:n^3/2

  nが奇数ならば(n^3+1)/2:(n^3−1)/2

となるが,本当は別の形で証明したかった・・・

===================================

  1^3+2^3+3^3+4^3=10^2

はたまたまこうなったのではなく,最初のn個の立方数の和は平方数になる.

  Σk^3={n(n+1)/2}^2

  1^3=1^2

  1^3+2^3=3^2

  1^3+2^3+3^3=6^2

  1^3+2^3+3^3+4^3=10^2

  1^3+2^3+3^3+4^3+5^3=15^2

 ここで,

  1=1

  3=1+2

  6=1+2+3

  10=1+2+3+4

  15=1+2+3+4+5

であるから,

  1^3+2^3+3^3+・・・+n3=(1+2+3+・・・+n)^2

===================================

 フィボナッチはこれを次のように証明しました.

  1^3 =1

  2^3 =3+5

  3^3 =7+9+11

  4^3 =13+15+17+19

  5^3 =21+23+25+27+29,・・・

 また,最初のn個の奇数の和は

  1+3+5+・・・+(2n−1)=n^2

最初のn項までに現れる奇数の全項数は

  1+2+3+・・・+n=n(n+1)/2

よって,

  1^3 +2^3 +3^3 +・・・+n^3 ={n(n+1)/2}^2 =(1+2+3+・・・+n)^2

が示されます.

 三角数とはm(m+1)/2の型の自然数のことと定義すると,任意の立方数は2つの三角数の平方数の差と表されることがわかります.すなわち,

  y^3 ={y(y+1)/2}^2−{y(y−1)/2}^2

がこの証明の根拠となっていることが理解されます.

===================================