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找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 08:57
由 verdelite
48是一个奇妙的数字:48+1是一个平方数;48/2+1也是一个平方数。
问:有这个性质的数还有吗?如果没有了,证明之。如果还有,再找三个。如果是无穷的,你能证明吗?
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 09:21
由 reknaz
verdelite 写了: 2023年 2月 11日 08:57
48是一个奇妙的数字:48+1是一个平方数;48/2+1也是一个平方数。
问:有这个性质的数还有吗?如果没有了,证明之。如果还有,再找三个。如果是无穷的,你能证明吗?
这有什么奇妙的,可以找很多类似这样的 rule,然后数字大多数就奇妙了。比如 6 就是一个奇妙的数字,它 ±1 都是质数,问有这样性质的数是无穷多吗?
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 09:25
由 verdelite
reknaz 写了: 2023年 2月 11日 09:21
这有什么奇妙的,可以找很多类似这样的 rule,然后数字大多数就奇妙了。比如 6 就是一个奇妙的数字,它 ±1 都是质数,问有这样性质的数是无穷多吗?
你这就是孪生素数猜想,当然奇妙了,张益唐才证明了一个松散的孪生素数猜想就成了大数学家。你可以举别的例子,但是这个例子举反了。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 09:39
由 reknaz
verdelite 写了: 2023年 2月 11日 09:25
你这就是孪生素数猜想,当然奇妙了,张益唐才证明了一个松散的孪生素数猜想就成了大数学家。你可以举别的例子,但是这个例子举反了。
为啥说举反了?都是一样类型的嘛。
好吧,3 也是个奇妙的数 +1 是个平方数,—1是个质数,有无穷多这样的数吗?
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 09:46
由 verdelite
reknaz 写了: 2023年 2月 11日 09:39
为啥说举反了?都是一样类型的嘛。
好吧,3 也是个奇妙的数 +1 是个平方数,—1是个质数,有无穷多这样的数吗?
你这个等价于问“平方数减去2是质数”的数是不是无穷的。估计也是一个重要的猜想,LOL
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 09:52
由 reknaz
verdelite 写了: 2023年 2月 11日 09:46
你这个等价于问“平方数减去2是质数”的数是不是无穷的。估计也是一个重要的猜想,LOL
是啊,这种 rule 可以各种变化揉捏。所以我觉得猜想能坐大需要本身表述简洁有美感。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 12:11
由 TheMatrix
verdelite 写了: 2023年 2月 11日 08:57
48是一个奇妙的数字:48+1是一个平方数;48/2+1也是一个平方数。
问:有这个性质的数还有吗?如果没有了,证明之。如果还有,再找三个。如果是无穷的,你能证明吗?
这是个二次方程。我最近在研究(玩)三次方程。靠上谱了。charted map。
x+1=y
2
x/2 +1=z
2
得到
y
2 =2z
2 -1
这是个Pell方程。有无穷多整数解。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 12:33
由 TheMatrix
verdelite 写了: 2023年 2月 11日 09:46
你这个等价于问“平方数减去2是质数”的数是不是无穷的。估计也是一个重要的猜想,LOL
对。这是个重要猜想。x
2 -2是不是有无穷多质数 - 而且是open的。我也奇怪,这么一个小东西还是open的。
这个事情wsnren总结过。除了一次的这种表达式,5x+3这种,被证明了(Dirichlet),二次和以上的都没有被证明。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 12:39
由 TheMatrix
TheMatrix 写了: 2023年 2月 11日 12:11
这是个二次方程。我最近在研究(玩)三次方程。靠上谱了。charted map。
x+1=y
2
x/2 +1=z
2
得到
y
2 =2z
2 -1
这是个Pell方程。有无穷多整数解。
这个问题具体的解法是:
2z
2 -y
2 =1
(√2 z+y)(√2 z-y)=1
再带入一个具体的解:
2*5
2 -7
2 =1
(√2 5+7)(√2 5-7)=1
n次方:(√2 5+7)
n (√2 5-7)
n =1
然后让factor分别相等:
(√2 z+y) = (√2 5+7)
n
(√2 z-y) = (√2 5-7)
n
可以解出来y和z的表达式。这是一族。还有其他族。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 12:47
由 YWY
reknaz 写了: 2023年 2月 11日 09:52
是啊,这种 rule 可以各种变化揉捏。所以我觉得猜想能坐大需要本身表述简洁有美感。
你说的不错,但又似乎给人一种把万事简单化的感觉。按你的思路,哥德巴赫猜想也没啥稀奇的,呵呵。不过数学(特别是数论)里,确实很多猜想(问题)似乎纯粹是为了满足数学家们自己的好奇心,为了解决问题而解决问题。但话又说回来,这种纯粹的好奇心也会无意间开启破解宇宙的密码。其实也不仅是数学,所有学科,其实都是在“无目的”的积累有用的或无用的“知识”。若干年后,很多当时看起来“无用的”知识可能会变成科学皇冠上的珍珠。我瞎说着玩儿的,呵呵。
不多说了,看下面这个3x+1猜想,谁都能看懂,但至今还无人能够证明。
VIDEO
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 12:53
由 FGH
要解x^2-2y^2=-1,等价于(x+y\sqrt 2)(x-y\sqrt 2)=-1
考虑展开(\sqrt 2 +1)^n(\sqrt 2-1)^n=1。
如果n是奇数,两个因子分别是x+y\sqrt 2和-x+y\sqrt 2 的形式。
取n偶数,就会得到x^2-2y^2=1的解。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 13:18
由 YWY
FGH 写了: 2023年 2月 11日 12:53
要解x^2-2y^2=-1,等价于(x+y\sqrt 2)(x-y\sqrt 2)=-1
考虑展开(\sqrt 2 +1)^n(\sqrt 2-1)^n=1。
如果n是奇数,两个因子分别是x+y\sqrt 2和-x+y\sqrt 2 的形式。
取n偶数,就会得到x^2-2y^2=1的解。
赞!
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 15:22
由 verdelite
好吧,大家这么厉害,再找三个解吧。不会需要我祭出大蛇吧
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 17:11
由 meiyoumajia
TheMatrix 写了: 2023年 2月 11日 12:39
这个问题具体的解法是:
2z
2 -y
2 =1
(√2 z+y)(√2 z-y)=1
再带入一个具体的解:
2*5
2 -7
2 =1
(√2 5+7)(√2 5-7)=1
n次方:(√2 5+7)
n (√2 5-7)
n =1
然后让factor分别相等:
(√2 z+y) = (√2 5+7)
n
(√2 z-y) = (√2 5-7)
n
可以解出来y和z的表达式。这是一族。还有其他族。
很好!
n取奇数
对(1,1)和其它仍然没有被覆盖的特殊解,用此法可以一直找,而得出更多的族。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 17:22
由 verdelite
大蛇来了:
squares=set(item * item for item in range(10000))
print([2*item for item in range(10000000) if 2*item+1 in squares and item+1 in squares])
[0, 48, 1680, 57120, 1940448]
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 17:24
由 meiyoumajia
。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 17:44
由 TheMatrix
meiyoumajia 写了: 2023年 2月 11日 17:11
很好!
n取奇数
对(1,1)和其它仍然没有被覆盖的特殊解,用此法可以一直找,而得出更多的族。
嗯,对。只有n取奇数才能得到整数解。
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 20:21
由 meiyoumajia
由任何特殊解(s,t)都可找到与其相应的一个解族
(5.7)与(1,1)正好是3次方关系
因此(1.1)族完全覆盖了(5.7)族
满足的数之间“距离”非常大
还不容易看出(1,1)是否覆盖了全部解
n/2 +1 = x^2
n + 1 = y^2
one speical solution:
s t
1 1
generated solutions from (1,1):
n x y
0 1 1
48 5 7
1680 29 41
57120 169 239
1940448 985 1393
65918160 5741 8119
2239277040 33461 47321
76069501248 195025 275807
2584123765440 1136689 1607521
87784138523760 6625109 9369319
2.98208E+15 38613965 54608393
1.01303E+17 225058681 318281039
3.44131E+18 1311738121 1855077841
1.16903E+20 7645370045 10812186007
3.97127E+21 44560482149 63018038201
1.34906E+23 259717522849 367296043199
4.58285E+24 1513744654945 2140758220993
1.55682E+26 8822750406821 12477253282759
5.2886E+27 51422757785981 72722761475561
1.79657E+29 299713796309065 423859315570607
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 20:23
由 verdelite
meiyoumajia 写了: 2023年 2月 11日 20:21
由任何特殊解(s,t)都可找到与其相应的一个解族
(5.7)与(1,1)正好是3次方关系
因此(1.1)族完全覆盖了(5.7)族
满足的数之间“距离”非常大
还不容易看出(1,1)是否覆盖了全部解
n/2 +1 = x^2
n + 1 = y^2
one speical solution:
s t
1 1
generated solutions from (1,1):
n x y
0 1 1
48 5 7
1680 29 41
57120 169 239
1940448 985 1393
65918160 5741 8119
2239277040 33461 47321
76069501248 195025 275807
2584123765440 1136689 1607521
87784138523760 6625109 9369319
2.98208E+15 38613965 54608393
1.01303E+17 225058681 318281039
3.44131E+18 1311738121 1855077841
1.16903E+20 7645370045 10812186007
3.97127E+21 44560482149 63018038201
1.34906E+23 259717522849 367296043199
4.58285E+24 1513744654945 2140758220993
1.55682E+26 8822750406821 12477253282759
5.2886E+27 51422757785981 72722761475561
1.79657E+29 299713796309065 423859315570607
乖乖,这就超过大蛇的能力了,LOL
Re: 找数字
发表于 : 2023年 2月 11日 21:55
由 FGH
FGH 写了: 2023年 2月 11日 12:53
要解x^2-2y^2=-1,等价于(x+y\sqrt 2)(x-y\sqrt 2)=-1
考虑展开(\sqrt 2 +1)^n(\sqrt 2-1)^n=1。
如果n是奇数,两个因子分别是x+y\sqrt 2和-x+y\sqrt 2 的形式。
取n偶数,就会得到x^2-2y^2=1的解。
可以证明没有其它解。只需要证明下面命题。
如果|a^2-2b^2|=1,那么
(a+b\sqrt 2)=(1+\sqrt 2)^n.
证明:用归纳法,对a+b。如果a+b=1,显然。
一般情况,首先知道b<a<2b,除非b=0。然后展开
(a+b\sqrt 2)(\sqrt 2-1)=(2b-a)+(a-b)\sqrt 2.
注意到(2b-a)+(a-b)=b<a+b。由归纳假设得到
(2b-a)+(a-b)\sqrt 2=(\sqrt 2+1)^m.
所以,
a+b\sqrt 2=(\sqrt 2+1)^{m+1}.