■合同数の話(その26)
整数nが合同数であるとは、nが3辺の長さがすべて有理数の直角三角形の面積となることである。すなわち、
n=ab/2,a^2+b^2=c^2となる有理数(a,b,c)が存在することである
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合同数とは、辺の長さがすべて有理数である直角三角形の面積の値である。
6は(3,4,5)の直角三角形の面積であるから合同数である。
5は(3/2,20/3,41/6)の直角三角形の面積であるから合同数である。
7は(35/12,24/5,337/60)の直角三角形の面積であるから合同数である。
1,2,3,4は合同数でないことが証明されているので、5が整数の中で最小な合同数である。
整数の合同数nは、a^2+b^2=c^2,n=ab/2と表せるので、x=n(a+c)/b,y=2n^2(a+c)/b^2とおくと
y^2=x^3-n^2x
が無限個の有理数解をもつことが必要十分条件である。
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もしa,b,cの分母が与えられていれば、易しい問題になるだろうか?
[1]n=5,分母6が与えられているとする。
a^2+b^2=c^2,360=ab=2^3・3^2・5、a,b,cは整数
a=2,b=180
a=3,b=120
a=4,b=90
a=5,b=72
a=6,b=60
a=8,b=45
a=9,b=40,c=41
a=10,b=36
a=12,b=30
a=15,b=24
a=18,b=20
a=20,b=18
a=24
a=30
a=36
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もしa,b,cの分母が与えられていれば、易しい問題になるだろうか?
[1]n=7,分母60が与えられているとする。
a^2+b^2=c^2,14・3600=ab=2^5・3^2・5^2・7、a,b,cは整数
a=35・5=175,b=24・12=288、c=337
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