■整数の三角数分割(その3)

 n=△+△+△・・・任意の自然数は高々3個の三角数の和として表すことができる.

 ここでは三角数と平方数,立方数,4乗数の間の奇妙な関係を調べてみたい.

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[1]三角数の平方の差は立方数である.

 Tn=n(n+1)/2とおくと

  Tn^2−Tn-1^2=n^3

[2]三角数はそれ自身の平方と前後の三角数の積の差に等しい.

  Tn^2−Tn-1Tn+1=n(n+1)/2

[3]4乗数はすべて2つの三角数の和として表すことができる.

  2^4=T1+T5

  3^4=T5+T11

  4^4=T11+T19

  5^4=T19+T29

  6^4=T29+T41

  7^4=T41+T55

[4]三角数の数列の和

  T1+T2+T3=T4

  T5+T6+T7+T8=T9+T10

  T11+T12+T13+T14+T15=T16+T17+T18

  T19+T20+T21+T22+T23+T24=T25+T26+T27+T28

  T29+T30+T31+T32+T33+T34+T35=T36+T37+T38+T39+T40

[5]平方数の数列の和

  3^2+4^2=5^2

  10^2+11^2+12^2=13^2+14^2

  21^2+22^2+23^2+24^2=25^2+26^2+27^2

  36^2+37^2+38^2+39^2+40^2=41^2+42^2+43^2+44^2

 3,10,21,36,・・・は三角数をひとつ置きにとったものである.4,12,24,40,・・・は三角数の4倍である.一般に

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

 なお,

 n=□+□+□+□・・・任意の自然数は高々4個の四角数(平方数)の和として表すことができる.以下,

 任意の自然数は高々5個の五角数の和として表すことができる

 任意の自然数は高々6個の六角数の和として表すことができる・・・と続く.

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