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勾股数增元定a直求公式,勾股数再生公式,是勾股数研究的突破性发现

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发表于 2016-6-17 11:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 zy1818sd 于 2016-6-18 04:48 编辑

       勾股数增元定a直求公式,勾股数再生公式,是勾股数性质研究中一个突破性的发现,她使中国人在勾股数理论实践中再次走在了世界前列。两个新公式由庄严庄宏飞得到,首次在2005年参加首届全国民间科技发展研讨会交流,并于2007年参加辽宁省自然科学奖评审并通过辽宁省自然科学奖专家组答辨。
       对勾股数的计算方法,中外数学家先后给出了几十个各具特色的计算公式,但这些公式没有一个能一个不漏地求出全部勾股数。而且这些公式中a、b、c的条件大多都得单独运算。而增元定a法直接给定a值,由a的分解条件通过Q值变化得到b,再由b值得到c,把对勾股数的计算从传统的三元未知条件改变为一元给定条件,把三元二次不定方程整数根的求算过程变成了直接的算术运算。增元定a直求公式是目前唯一能够只用整数条件、用一个a值就能一个不漏的计算求出全部勾股数的实用公式。这种方法通过对Q值的因数构成条件研判,还可直接知道在求得的同a勾股数中,哪些是互素勾股数,哪些是不互素勾股数以及怎样求得c-b同差勾股数。增元定a直求公式将成为实求勾股数最直观、最简单、最高效的理论方法。
勾股数再生公式得到了一个全体勾股数都具有的普遍特性,让人们看到了勾股数a、b、c间存在的内在联系,看到了b=a同差、同互素、同因数勾股数的存在条件。勾股数再生公式使连续求得互素勾股数的运算简单得无以形容。
       勾股数增元定a直求公式,勾股数再生公式的出现,从定a直求、b-a同差、c-b同差、同互素、同因数等诸多性质方面丰富了勾股数理论、将大大加深人们对勾股定理性质的了解和认知。
  
公式1.  勾股数增元定a直求公式,(勾股数通解公式)
在以下a、b、c、Q关系中,当取定a值后,如Q值使b=(a^2-Q^2)÷2Q是整数,则a、b、c必是勾股数;且由a^2标准分解因数全排列重组条件得到的不大于a的全部Q值可求得含a全部勾股数;
``````````a≥ 3、4、5 …
````````{  b=(a^2-Q^2)÷2Q
``````````c= b+Q
这里,使上式中(a^2-Q^2)÷2Q的值恒为整数的Q值条件是:
若a为≥3的奇数,在a^2的标准分解因数(包括1)全排列重组乘积中,取小于a的因数积为Q。
若a为≥4的偶数,在a^2的标准分解因数(包括1)中去掉一个2后为有效因数,在有效因数全排列重组乘积中,取小于a的偶数因数积为Q。

实例.计算a=60时全部勾股数?
解:根据公式1,由Q的取值方法分解a^2得到:60^2=1^2×2^4×3^2×5^2,去掉一个2后有效因数为1^2×2^3×3^2×5^2,取这些因数重组不大于60的偶数积为Q,所以有Q=2,Q=2^2=4,Q=2×3=6,Q=2^3=8,Q=2×5=10,Q=2^2×3=12,Q=2×3^2=18,Q=2^2×5=20,Q=2^3×3=24,Q=2×3×5=30,Q=2^2×3^2=36,Q=2^3×5=40,Q=2×5^2=50;
利用b=(a^2-Q^2)÷2Q;及c= b+ Q关系计算得到:
b=(60^2-2^2)÷(2×2)=899;   c= 899+ 2;      所以有:60^2+899^2=901^2
b=(60^2-4^2)÷(2×4)=448;   c= 448+ 4;      所以有:60^2+448^2=452^2
b=(60^2-6^2)÷(2×6)=297;   c= 297+ 6 ;     所以有:60^2+297^2=303^2
b=(60^2-8^2)÷(2×8)=221;   c= 221+ 8 ;     所以有:60^2+221^2=229^2
b=(60^2-10^2)÷(2×10)=175;c= 175+ 10;   所以有:60^2+175^2=185^2
b=(60^2-12^2)÷(2×12)=144;c= 144+ 12;   所以有:60^2+144^2=156^2
b=(60^2-18^2)÷(2×18)=91; c= 91+ 18 ;    所以有:60^2+91^2=109^2
b=(60^2-20^2)÷(2×20)=80; c= 80+ 20;     所以有:60^2+80^2=100^2
b=(60^2-24^2)÷(2×24)=63; c= 63+ 24 ;    所以有:60^2+63^2=87^2
b=(60^2-30^2)÷(2×30)=45; c= 45+ 30 ;    所以有:60^2+45^2=75^2
b=(60^2-36^2)÷(2×36)=32; c= 32+36 ;     所以有:60^2+32^2=68^2
b=(60^2-40^2)÷(2×40)=25; c= 25+ 40 ;    所以有:60^2+25^2=65^2
b=(60^2-50^2)÷(2×50)=11; c= 11+ 50 ;    所以有:60^2+11^2=61^2
  
       由60的有效因数为1^2×2^3×3^2×5^2条件可知,当Q=2,Q=2^3=8,Q=2×3^2=18,Q=2×5^2=50时,将得到a为60的互素勾股数。
       增元定a计算法则,当取a=3、4、5、6、7 … 时,通过满足Q为整数的不同取值,将一个不漏地求出全部平方整数解。

公式2.   勾股数再生公式;
如(a,b,c)是勾股数,满足a^2+b^2=c^2关系,如有:
````A=2(a+c)+b
``{  B=2(b+c)+a
````C=2(a+b)+3c
则这时的(A,B,C)也勾股数,必满足A^2+B^2=C^2关系;且此时的(a,b,c)(A,B,C)具有b-a与B-A同差特性,具有相同的互素与不互素特性及同因数性质;

实例. 已知勾股数(3,4,5);(5,12,13);利用勾股数再生公式求出新的勾股数?
由(3,4,5)是勾股数,满足3^2+4^2=5^2关系,
````a=3
即{ b=4
````c=5

``````A=2a+2c+b=20
得到{ B=2b+2c+a=21
``````C=2a+2b+3c=29
所以数组(20,21,29)是勾股数,满足20^2+21^2=29^2关系;因(3,4,5)是互素勾股数,所以(20,21,29)也是互素勾股数,且有4-3与21-20同差;

由(5,12,13)是勾股数,满足5^2+12^2=13^2关系,
````a=5
即{ b=12
````c=13

``````A=2a+2c+b=48
得到{ B=2b+2c+a=55
``````C=2a+2b+3c=73
所以数组(48,55,73)是勾股数;满足48^2+55^2=73^2关系;因(5,12,13)是互素勾股数,所以(48,55,73)也是互素勾股数,且有12-5与55-48同差;


感兴趣者可向庄严发件索要证明原文,zy1818sd@sina.com
发表于 2016-6-17 20:16 | 显示全部楼层

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 楼主| 发表于 2016-6-18 13:00 | 显示全部楼层
感谢明君的关注和细心,看来我们的祖先也发现了勾股数a、b、c间的关联性质,只是没有更严格的总结证明成为一个公式罢了。这再次证明中华先祖们卓越的数学智慧。
这里向明君致敬,向先祖致敬。
 楼主| 发表于 2016-6-22 17:37 | 显示全部楼层
实践勾股数最简单实用的新方法。
发表于 2016-6-22 20:32 | 显示全部楼层
zy1818sd 发表于 2016-6-22 09:37
实践勾股数最简单实用的新方法。

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 楼主| 发表于 2016-6-23 10:44 | 显示全部楼层
增元定a直求法是其它方法无法超越的,第一,她直结给出a值,且只用a的条件求b,再由b求出c,实现了理论突破,第二,她能一个不漏地求出含a勾股数,第三,她是与前人不同理念的新角度。
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