一種勾股數(shù)的研究
? ??

? ? 勾股數(shù)指的是滿足不定方程x2+y2=z2的正整數(shù)。我們常見(jiàn)的有:
【3,4,5】【6,8,10】【5,12,13】【7,24,25】……
拋開(kāi)【6,8,10】,因?yàn)檫@可以從【3,4,5】產(chǎn)生,我們來(lái)觀察其余三組勾股數(shù)。發(fā)現(xiàn)它們有一下特點(diǎn):
1.最小的數(shù)是一個(gè)奇數(shù)
2.其余兩個(gè)數(shù)是連續(xù)的
3.一個(gè)偶數(shù)兩個(gè)奇數(shù)
于是我們想到,是否存在其他的勾股數(shù)滿足以上三個(gè)規(guī)律。
嘗試一下,比如設(shè)一組勾股數(shù)中最小的數(shù)是9,另兩個(gè)數(shù)為x和x+1,那么根據(jù)以上規(guī)律,得到方程
92+x2=(x+1)2,解得x=40.
于是【9,40,41】成為滿足上面三條規(guī)矩的第四組勾股數(shù)。
那么,這些勾股數(shù)有沒(méi)有什么一般規(guī)律呢?
既然最小的數(shù)是一個(gè)奇數(shù),不妨設(shè)這個(gè)數(shù)是
(2n+1),其中n∈N
那么,我們又得到方程
(2n+1)2+X2=(X+1)2,其中X為我們要尋找的多項(xiàng)式。
容易解得X=2n(n+1).
也就是說(shuō),【2n+1,2n(n+1),2n(n+1)+1】是上面勾股數(shù)的一般形式。
當(dāng)n=0時(shí),上面的公式計(jì)算出【1,0,1】這顯然是不滿足勾股數(shù)的定義的。因此在上面的公式中,n∈N+。

對(duì)于一組勾股數(shù),它的正整數(shù)倍也依然是勾股數(shù)(比如【3,4,5】和【6,8,10】),因此,上面的公式還可以擴(kuò)展為
【k(2n+1),k[2n(n+1)],k[2n(n+1)+1]】,其中
n,k∈N+。

對(duì)于其他形式的勾股數(shù)的研究涉及不定方程的相關(guān)知識(shí),up水平有限,不能深入研究,希望有大神能夠補(bǔ)充。