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本帖最后由 yangchuanju 于 2022-3-19 13:52 编辑
程老师有没有兴趣探讨一下被遗弃的草根先生《我证明的世界著名数学难题》20楼给出的几道几何题?特别是第3题。
完美立方体问题
(图形复制不过来)
还记得勾股定理,A^2+B^2=C^2 吗?A,B,C三个字母表示直角三角形的三边长。毕达哥拉斯三角形指的是三边长都是整数的直角三角形,即满足 A^2+B^2=C^2,且 A,B,C 都是整数。现在我们将这个概念扩展到三维,在三维空间,我们需要四个数A, B, C 和 G。前三个数是立方体的三维边长,G是立方体的空间对角线长度。
正如有些三角形的三边都是整数一样,存在一些立方体的三边和体对角线(A,B,C和G)都是整数,但对于立方体来说还有三个面对角线(D,E和F),这就带来一个有趣的问题:有没有立方体满足这个7个边长都是整数的条件呢?
问题的目标在于找到一个立方体满足 A^2+B^2+C^2=G^2,且全部的边和对角线长度都是整数,这种立方体被称为完美立方体(perfect cuboid)。数学家们测试了各种不同的可能构型,还没找到任何一个满足条件的情况。但他们也不能证明这样的立方体不存在,因此搜寻完美立方体的工作还在继续。
A^2+B^2=D^2
A^2+C^2=E^2
B^2+C^2=F^2
A^2+B^2+C^2=G^2
相加得
2*A^2+2*B^2+2*C^2=D^2+E^2+F^2
3*A^2+3*B^2+3*C^2=D^2+E^2+F^2+G^2
D^2+E^2+F^2=2*G^2
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