Найти тему

25 дней до Нового Года: для чего нужны фигурные числа

Считать дни до наступления Нового Года можно по-разному, можно даже чисто математически: наблюдать за числами и математическими идеями, которые с ними связаны. Предыдущие серии здесь: 28, 27, 26.

Что особенного в числе 25? Первое, что приходит в голову -- это квадратное число, как видно на рисунке:

И правда, 25 точек можно расположить в виде квадрата 5х5
И правда, 25 точек можно расположить в виде квадрата 5х5

Еще одно широко известное свойство: 25 -- это сумма двух квадратных чисел, 25=16+9. Или 5²=4²+3². Чтобы это показать наглядно, обычно рисуют прямоугольный треугольник со сторонами 3, 4, 5. И не так широко известна такая картинка:

Зелёных точек здесь 16, а желтых -- 9, это два квадратных числа, как видно по картинке.
Зелёных точек здесь 16, а желтых -- 9, это два квадратных числа, как видно по картинке.

А еще 25 -- восьмиугольное число:

-3

Оказывается, это не случайно. Давайте посчитаем точки на картинке и запишем несколько первых восьмиугольных чисел:

1, 9, 25, 49, 81...

Похоже, что это несколько первых нечетных квадратных чисел!

-4

За что я люблю картинки фигурных чисел: они помогают сделать утверждения, которые надо бы доказывать, совсем очевидными. Вот коротенькое видео, чтобы в три секунды увидеть, что все восьмиугольные числа и вправду квадратны:

-5

Настоящая математика началась, когда от таких очевидных иллюстраций ученые стали переходить к формальным доказательствам. А популяризаторы науки часто поступают наоборот: формальные доказательства они сводят к наглядным картинкам, -- так понятнее!