■整数三角形(その23)
ここでは斜辺を除く2辺の長さの差が1であるピタゴラス三角形を求めてみましょう.
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a=2pq,b=q^2−p^2,c=p^2+q^2,a^2+b^2=c^2
ここで,|a−b|=1とします.このとき,pをq,qをp+2qで置き換えて得られる三角形も斜辺を除く2辺の長さの差が1のピタゴラス三角形になっています.
すなわち、(p,q)はベル数になっている。
(証)条件より
q^2−p^2−2pq=±1
a’=2q(p+2q)=2pq+4q^2・・・新しいa
b’=(p+2q)^2−q^2=p^2+4pq+3q^2・・・新しいb
c’=q^2+(p+2q)^2=p^2+4pq+5q^2・・・新しいc
a’−b’=−2pq+q^2−p^2=±1
a’^2+b’^2=(2pq+4q^2)^2+(c’−2q^2)^2
=4q^2(p+2q)^2+c’^2−4q^2c’+4q^4
=4q^2{(p+2q)^2+q^2−p^2−4pq−5q^2}+c’^2
=c’^2
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(p,q)=(1,2)→(2,5)→(5,12)→(12,29)→(29,70)→(70,169)→(169,408)→・・・
q/p比は√2の最良近似になっている.
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a=2pq→2pq+4q^2
b=q^2−p^2→p^2+4pq+3q^2
c=p^2+q^2→p^2+4pq+5q^2
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