?
關(guān)于數(shù)字5與7的神奇特征
王仲才
(南昌理工學(xué)院江西南昌330044)
摘要:本文給出數(shù)字5與7的神奇特征,即接連的5個(gè)與7個(gè)正整數(shù)、偶數(shù)、奇數(shù)的1次方、2次方、3次方之和分別都是5與7的整數(shù)倍。
關(guān)鍵詞:5;7;正整數(shù);平方;立方;作和
[引理1]接連的5個(gè)正整數(shù)之和是5的整數(shù)倍
證明設(shè)n為正整數(shù),則接連的5個(gè)正整數(shù)是
n,n+1,n+2,n+3,n+4
它們之和是
證畢
[引理2]接連的5個(gè)偶數(shù)之和是5的整數(shù)
證明設(shè)n為正整數(shù),則接連的5個(gè)偶數(shù)是
2n,2(n+1),2(n+2),2(n+3),2(n+4)
它們之和是
2×[n+(n+1)+(n+2)+(n+3)+(n+4)]
[引理1]得知,它等于5×[2n+4]
證畢
[引理3]接連的5個(gè)奇數(shù)之和是5的整數(shù)倍
證明設(shè)n為正整數(shù),則接連的5個(gè)奇數(shù)是
2n-1,2n+1,2n+3,2n+5,2n+7
它們之和是
證畢
[定理1]接連的5正整數(shù)的平方和是5的整數(shù)倍。
證明設(shè)n為正整數(shù),則接連的5個(gè)正整數(shù)的平方和是
n2+(n+1)2+(n+2)2(n+3)2(n+4)2
=n2+(n2+2n+1)+(n2+4n+4)+(n2+6n+9)+(n2+8n+ 16)
=5n2+20n+30=5×[n2+4n+6]
證畢
[推論1]接連的5的正整數(shù)倍個(gè)正整數(shù)的平方和是5的整數(shù)倍.
證明:每5個(gè)一組,由[定理1]即得結(jié)論.
證畢
[定理2]接連的5個(gè)偶數(shù)的平方和是5的整數(shù)倍.
證明:設(shè)n為正整數(shù),由[引理2]接連的5個(gè)偶數(shù)的平方和是
(2n)2+[2(n+1)]2+[2(n+2)]2+[2(n+3)]2+[2(n+4)]2
由[定理1]得知,它等于
5×[4n2+16n+24]
證畢
[推論2]接連的5的整數(shù)倍個(gè)偶數(shù)的平方和是5的整數(shù)倍.
證明:每5個(gè)一組,由[定理2]即得結(jié)論.
證畢
[定理3]接連的5個(gè)奇數(shù)的平方和是5的整數(shù)倍.
證明:設(shè)為正整數(shù),則接連的5個(gè)奇數(shù)的平方和是
(2n-1)2+(2n+1)2+(2n+3)2+(2n+5)2+(2n+7)2
=(4n2-4n+1)+(4n2+4n+1)+(4n2+12n+9)+(4n2+ 20n+25)+(4n2+28n+49)
=20n2+60n+8.5
=5×[4n2+12n+17]
證畢
[推論3]接連的5的正整數(shù)倍個(gè)奇數(shù)的平方和是5的整數(shù)倍.
證明:每5個(gè)一組,由[定理3]即得結(jié)論.
證畢
[定理4]接連的5個(gè)正整數(shù)的立方和是5的整數(shù)倍.
證明:設(shè)n為正整數(shù),則接連的5個(gè)正整數(shù)的立方和是
n3+(n+1)3+(n+2)3(n+3)3(n+4)3
=n3+(n3+3n2+3n+1)+(n3+6n2+12n+8)+(n3+9n2+ 27n+27)+(n3+12n2+48n+64)
=5n3+30n2+90n+100
=5×[n3+6n2+18n+20]
證畢
[推論4]接連的5的正整數(shù)倍個(gè)正整數(shù)的立方和是5的整數(shù)倍.
證明:每5個(gè)一組,由[定理4].即得結(jié)論.
證畢
[定理5]接連的5個(gè)偶數(shù)的立方和是5的整數(shù)倍.
證明:設(shè)n為正整數(shù),接連的5個(gè)偶數(shù)的立方和是
8[n3+(n+1)3+(n+2)3+(n+3)3+(n+4)3]
由[定理4]得知,它等于
5×[8n3+48n2+144n+160]
證畢
[推論5]接連的5和正整數(shù)倍個(gè)偶數(shù)的立方和是5的整數(shù)倍.
證明:每5個(gè)一組,由[定理5]即得結(jié)論.
證畢
[定理6]接連的5個(gè)奇數(shù)的立方和是5的整數(shù)倍.
證明:設(shè)n為正整數(shù),則接連的5個(gè)奇數(shù)的立方和是
(2n-1)3+(2n+1)3+(2n+3)3+(2n+5)3+(2n+7)3
=(8n3-12n2+6n -1) +(8n3+12n2+6n +1) +(8n3-36n2+54n+27)+(8n3+60n2+150n+125)+(8n3+84n2+ 294n+343)
=40n3+180n2+510n+495
=5×[8n3+36n3+102n2+99]
證畢
[推論6]接連的5的正整數(shù)倍個(gè)奇數(shù)的立方和是5的整數(shù)倍.
證明:每5個(gè)一組,由[定理6]即得結(jié)論.
證畢
[引理4]接連的7個(gè)正整數(shù)之和是7的整數(shù)倍.
證明設(shè)n為正整數(shù),則接連的7個(gè)正整數(shù)是
n,(n+1),(n+2),(n+3),(n+4),(n+5),(n+6),
它們之和是
證畢
[引理5]接連的7個(gè)偶數(shù)之和是7的整數(shù)倍.
證明設(shè)n為正整數(shù),接連的7個(gè)偶數(shù)是
2n,2(n+1),2(n+2),2(n+3),2(n+4),2(n+5),2 (n+6),
它們之和是
2n+2(n+1)+2(n+2)+2(n+3)+2(n+4)+2(n+5)+2(n+6)
=2×7(n+3)=7(2n+6)
證畢
[引理6]接連的7個(gè)奇數(shù)之和是7的整數(shù)倍
證明:設(shè)n為正整數(shù),接連的7個(gè)奇數(shù)是
2n-1,2n+1,2n+3,2n+5,2n+7,2n+9,2n+11
它們之和是
證畢
[定理7]接連的7個(gè)正整數(shù)的平方和是7的整數(shù)倍。
證明設(shè)n為正整數(shù),則接連的7個(gè)正整數(shù)的平方和是
n2+(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+(n+4)2+(n+5)2+(n+6)2
=n2+(n2+2n+1)+(n2+4n+4)+(n2+6n+9)+(n2+8n+ 16)+(n2+10n+25)+(n2+12n+36)
=7n2+42n+91=7×[n2+6n+13]
證畢
[推論7]接連的7的正整數(shù)倍個(gè)正整數(shù)的平方和是7的整數(shù)倍.
證明:每7個(gè)一組,由[定理7]即得結(jié)論.
證畢
[定理8]接連的7個(gè)偶數(shù)的平方和是7的整數(shù)倍.
證明:由[引理5]和[定理7]得知這個(gè)和是
4×7×[n2+6n+13]
=7×[4n2+24n+52]
證畢
[推論8]接連的7的整數(shù)倍個(gè)偶數(shù)的平方和是7的整數(shù)倍.
證明:每7個(gè)一組,由[定理8]即得結(jié)論.
證畢
[定理9]接連的7個(gè)奇數(shù)的平方和是7的整數(shù)倍.
證明:由[引理6]得知,7個(gè)接連的奇數(shù)的平方和是
(2n-1)2+(2n+1)2+(2n+3)2+(2n+5)2+(2n+7)2+(2n+ 9)2+(2n+11)2
=(4n2-4n+1)+(4n2+4n+1)+(4n2+12n+9)+(4n2+ 20n+25)+(4n2+28n+49)+(4n2+36n+81)+(4n2+44n+ 121)
=28n2+140n+287=7×[4n2+20n+41]
證畢
[推論9]接連的7的整數(shù)倍個(gè)奇數(shù)的平方和是7的整數(shù)倍.
證明:每7個(gè)一組,由[定理9]即得結(jié)論.
證畢
[定理10]接連的7個(gè)正整數(shù)的立方和是7的整數(shù)倍.
證明:設(shè)n為正整數(shù),則接連的7個(gè)正整數(shù)的立方和是
n3+(n+1)3+(n+2)3+(n+3)3+(n+4)3+(n+5)3+(n+6)3
=n3+(n3+3n2+3n+1)+(n3+6n2+12n+8)+(n3+9n2+ 27n+27)+(n3+12n2+48n+64)+(n3+15n2+75n+125)+ (n3+18n2+108n+216)
=7n3+63n2+273n+441
=7×[n3+9n2+39n+63]
證畢
[推論10]接連的7的正整數(shù)倍個(gè)正整數(shù)的立方和是7的整數(shù)倍.
證明:每7個(gè)一組,由[定理10]即得結(jié)論.
證畢
[定理11]接連的7個(gè)偶數(shù)的平方和是7的整數(shù)倍.
證明:設(shè)n為正整數(shù),則接連的7個(gè)偶數(shù)的立方和是
(2n)3+[2(n+1)]3+[2(n+2)]3+[2(n+3)]3+[2(n+4)]3+[2(n+5)]3+[2(n+6)]3
=8[n3+(n+1)3+(n+2)3+(n+3)3+(n+4)3+(n+5)3+(n+ 6)3]
由[定理10]得知,它等于
7×[8n3+72n2+504+312n]
證畢
[定理12]接連的7個(gè)奇數(shù)的立方和是7的整數(shù)倍.
證明:設(shè)n為正整數(shù),則接連的7個(gè)奇數(shù)的立方和是
(2n-1)3+(2n+1)3+(2n+3)3+(2n+5)3+(2n+7)3+(2n+ 9)3+(2n+11)3
=(8n3-12n2+6n -1) +(8n3+12n2+6n +1) +(8n3-36n2+54n+27)+(8n3+60n2+150n+125)+(8n3-84n2+ 294n +343) +(8n3-108n2+486n +729) +(8n3-132n2+ 726n+1331)
=56n3+420n2+1722n+2555
=7×[8n3+60n2+246n+365]
證畢
[推論12]接連的7的正整數(shù)倍個(gè)奇數(shù)的立方和是7的整數(shù)倍.
證明:每接連的7個(gè)一組,由[定理12]即得結(jié)論.
證畢
參考文獻(xiàn):
[1]王仲才.關(guān)于12與18的整數(shù)倍的另一神奇特征(續(xù)十一)[J].江西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2013(1).
[2]王仲才.關(guān)于數(shù)字10的神奇特征(續(xù)十二)[J].江西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2013(2).
責(zé)任編輯:羅義
[作者簡介]王仲才(1939-),男,遼寧遼陽人,原南昌大學(xué)教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:幾何與微分拓?fù)鋵W(xué)。
[收稿日期]2015-1-27
中圖分類號(hào):O1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1008-3537(2015)02-0094-03