المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
الشكر في سيرة المعصومين (عليهم ‌السلام)
2025-01-13
الشكر في مصادر الحديث
2025-01-13
فلسفة الشكر
2025-01-13
مـتطلبـات البنيـة التحـتية للتـجارة الإلكتـرونـيـة
2025-01-13
مـتطلبـات التـجـارة الإلكتـرونـيـة
2025-01-13
التـجارة الإلكترونـيـة وعـلاقـتها بالمـوضـوعات الأخـرى
2025-01-13

Cell Division of Prokaryotes
18-10-2016
الحملة الفرنسية على مصر
2023-03-25
قصة المعتصم ودعوة المظلوم
16/9/2022
إصلاحات أحمس.
2024-03-23
{ليس لك من الامر شيء}
2024-11-23
هل كانت قضية المباهلة في السنة التاسعة؟
5-7-2017

Twin Pythagorean Triple  
  
691   11:25 صباحاً   date: 11-6-2020
Author : Beiler, A. H.
Book or Source : "The Eternal Triangle." Ch. 14 in Recreations in the Theory of Numbers: The Queen of Mathematics Entertains. New York: Dover, 1966.
Page and Part : ...


Read More
Date: 12-7-2020 921
Date: 27-2-2020 1107
Date: 17-9-2020 2928

Twin Pythagorean Triple

A twin Pythagorean triple is a Pythagorean triple (a,b,c) for which two values are consecutive integers. By definition, twin triplets are therefore primitive triples. Of the 16 primitive triples with hypotenuse less than 100, seven are twin triples. The first few twin triples, sorted by increasing c, are (3, 4, 5), (5, 12, 13), (7, 24, 25), (20, 21, 29), (9, 40, 41), (11, 60, 61), (13, 84, 85), (15, 112, 113), ....

The numbers of twin triples with hypotenuse less than 10, 10^210^3, ... are 1, 7, 24, 74, ... (OEIS A101903).

The first few leg-leg triplets are (3, 4, 5), (20, 21, 29), (119, 120, 169), (696, 697, 985), ... (OEIS A001652, A046090, and A001653). A closed form is available for the rth such pair. Consider the general reduced solution (u^2-v^2,2uv,u^2+v^2), then the requirement that the legs be consecutive integers is

 u^2-v^2=2uv+/-1.

(1)

Rearranging gives

 (u-v)^2-2v^2=+/-1.

(2)

Defining

u = x+y

(3)

v = y

(4)

then gives the Pell equation

 x^2-2y^2=1.

(5)

Solutions to the Pell equation are given by

x = ((1+sqrt(2))^r+(1-sqrt(2))^r)/2

(6)

y = ((1+sqrt(2))^r-(1-sqrt(2))^r)/(2sqrt(2)),

(7)

so the lengths of the legs X_r and Y_r and the hypotenuse Z_r are

X_r = u^2-v^2

(8)

= x^2+2xy

(9)

= ((sqrt(2)+1)^(2r+1)-(sqrt(2)-1)^(2r+1))/4+1/2(-1)^r

(10)

Y_r = 2uv

(11)

= 2xy+2y^2

(12)

= ((sqrt(2)+1)^(2r+1)-(sqrt(2)-1)^(2r+1))/4-1/2(-1)^r

(13)

Z_r = u^2+v^2

(14)

= x^2+2xy+2y^2

(15)

= ((sqrt(2)+1)^(2r+1)+(sqrt(2)-1)^(2r+1))/(2sqrt(2)).

(16)

Denoting the length of the shortest leg by A_r then gives

A_r = ((sqrt(2)+1)^(2r+1)-(sqrt(2)-1)^(2r+1))/4-1/2

(17)

Z_r = ((sqrt(2)+1)^(2r+1)+(sqrt(2)-1)^(2r+1))/(2sqrt(2))

(18)

(Beiler 1966, pp. 124-125 and 256-257), which cannot be solved exactly to give r as a function of Z_r.

However, the approximate number of leg-leg twin triplets Delta_2^L(N)=r less than a given value of Z_r=N can be found by noting that the second term in the denominator of Z_r is a small number to the power 1+2r and can therefore be dropped, leaving

 N=Z_r>((sqrt(2)+1)^(1+2r))/(2sqrt(2))

(19)

 N>(1+2r)ln(sqrt(2)+1)-ln(2sqrt(2)).

(20)

Solving for r=Delta_2^L(n) gives

Delta_2^L(N) < (lnN+ln(2sqrt(2))-ln(sqrt(2)+1))/(2ln(sqrt(2)+1))

(21)

< |_(lnN)/(2ln(1+sqrt(2)))_|

(22)

 approx 0.567lnN.

(23)

The first few leg-hypotenuse triples are (3, 4, 5), (5, 12, 13), (7, 24, 25), (9, 40, 41), (11, 60, 61), (13, 84, 85), ... (OEIS A005408, A046092, and A001844). Leg-hypotenuse twin triples (a,b,c)=(v^2-u^2,2uv,u^2+v^2) occur whenever

 u^2+v^2=2uv+1

(24)

 (u-v)^2=1,

(25)

that is to say when v=u+1, in which case the hypotenuse exceeds the even leg by unity and the twin triplet is given by (1+2u,2u(1+u),1+2u(1+u)). The number of leg-hypotenuse triplets with hypotenuse <=N is therefore given by

 Delta_2^L(N)=|_1/2(sqrt(2N-1)-1)_|,

(26)

where |_x_| is the floor function. The first few values are 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, ... (OEIS A095861). The numbers of leg-hypotenuse triples less than 10, 10^2, ... are 1, 6, 21, 70, 223, 706, 101904, ... (OEIS A101904).

The total number of twin triples Delta_2(N) less than N is therefore approximately given by

Delta_2(N) = Delta_2^H(N)+Delta_2^L(N)-1

(27)

 approx |_1/2sqrt(2N-1)+0.567lnN-1.5_|,

(28)

where one has been subtracted to avoid double counting of the leg-leg-hypotenuse double-twin (3,4,5).


REFERENCES:

Beiler, A. H. "The Eternal Triangle." Ch. 14 in Recreations in the Theory of Numbers: The Queen of Mathematics Entertains. New York: Dover, 1966.

Sloane, N. J. A. Sequences A001652/M3074, A001653/M3955, A001844/M3826, A005408/M2400, A046090, A046092, A095861, A101903, A101904 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.