Это очень просто: берите все нечётные строки треугольника Паскаля и скалярно умножайте на третью строку
![$Q$ $Q$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/a/f/1afcdb0f704394b16fe85fb40c45ca7a82.png)
-треугольника - получите все квадраты нечётных чисел.
Нужны кубы - умножайте те же строки треугольника Паскаля на четвёртую строку
![$Q$ $Q$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/a/f/1afcdb0f704394b16fe85fb40c45ca7a82.png)
-треугольника.
По этой же схеме можете получить любые степени
![$n$ $n$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/5/a/55a049b8f161ae7cfeb0197d75aff96782.png)
натуральных чисел беря для этого
![$n+1$ $n+1$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/f/1/3f18d8f60c110e865571bba5ba67dcc682.png)
строку
![$Q$ $Q$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/a/f/1afcdb0f704394b16fe85fb40c45ca7a82.png)
-треугольника.
А так можно?Дополнение №1 к доказательству БТФ
Необходимо доказать, что для любого натурального
![$n>2$ $n>2$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/a/9/2a9dfa29692859379213db21d3f8a1f482.png)
уравнение
![$a^3+b^3=c^3$ $a^3+b^3=c^3$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/d/6/fd6fba75527b1203b6cc0aabd04dc1be82.png)
; (А)
не имеет натуральных решений
![$a$ $a$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/4/b/44bc9d542a92714cac84e01cbbb7fd6182.png)
,
![$b$ $b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/b/d/4bdc8d9bcfb35e1c9bfb51fc69687dfc82.png)
и
![$c$ $c$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/e/1/3e18a4a28fdee1744e5e3f79d13b9ff682.png)
.
Вводим обозначения:
![$a=a_i*a_x$ $a=a_i*a_x$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/b/a/0baf5cb84f3806833a671e9f48d9fa8482.png)
(1)
![$b=b_i*b_x$ $b=b_i*b_x$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/c/9/cc98422888c76e1336a1efbbf699874982.png)
(2)
![$c=c_i*c_x$ $c=c_i*c_x$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/c/8/4c844d58fd678267b56bf92649b589ea82.png)
(3),
где все сомножители взаимно простые.
![$c-a=D_b=b_i^3/3$ $c-a=D_b=b_i^3/3$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/3/7/f37dfd3aff14d0e85cf5c3dd100f28fe82.png)
; (4)
![$c-b=D_a=a_i^3$ $c-b=D_a=a_i^3$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/d/9/4d945e904816df3a764215045359fc8382.png)
; (5)
![$a+b=D_c=c_i^3$ $a+b=D_c=c_i^3$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/f/a/1fa6711361efe957428da809dafa4eaa82.png)
; (6)
![$k=a+b-c=a_i*b_i*c_i$ $k=a+b-c=a_i*b_i*c_i$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/e/2/7e2b11a4b3a6c5eee840ef3ed2f777f882.png)
; (7)
![$k^3=3*D_a*D_b*D_c$ $k^3=3*D_a*D_b*D_c$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/e/8/1e82f9298c1b12dee6b21714e77aa82582.png)
; (8)
![$Q__{2a}=[(2a)^3-2a]/6$ $Q__{2a}=[(2a)^3-2a]/6$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/0/b/e0bf343ebd8535a9e83058d62b8115ed82.png)
; (9)
Формализованное выражение (8) дано для рассмотрения уравнения (А) при
![$n=3$ $n=3$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/a/6/aa6905d780872f0007f642420d7a2d9c82.png)
.
Доказательство основано на закономерности:
![$Q_{2a}=[(2*a)^3-2a]/6=[1^2+3^2+5^2+…+(2a-1)^2]$ $Q_{2a}=[(2*a)^3-2a]/6=[1^2+3^2+5^2+…+(2a-1)^2]$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/3/6/436dd44781873836680f13592a7213d282.png)
; (A-1)
И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. Справочник по математике. Для инженеров и учащихся ВТУЗов. "Тойбнер", Лейпциг, 1979. "Наука", Москва, 1980.
Расчёт величины
![$Q_{2m}$ $Q_{2m}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/2/4/8242df886ae89d492a1ef0c57ee8290782.png)
не обеспечивает достаточной наглядности.
Как только осуществляется переход на формализованное выражение (не оценивается цело численность значений – натуральность чисел), обеспечение равенства представляется возможным.
Зададимся целью обеспечить анализ построения разности двух кубов в целочисленном построении методом просчёта.
Существует ли возможность сделать это в формализованном и числовом вариантах.
Чтобы ответить на этот вопрос, вводим понятие диапазона.
Диапазон – рассматриваемое количество точных квадратов в существующей последовательности в величине, например,
![$Q_{2b}$ $Q_{2b}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/9/4/69448b9aba77b22ebf87bc8b3436a81a82.png)
, в количестве, например,
![$D_b$ $D_b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/d/5/0d5ce8da65a8a577ce02c1c18adb8bb982.png)
.
Также введём, понятие пенала.
Пенал, часть диапозона из количества точных квадратов в существующей последовательности, сумма которых рассматривается как единая величина (секция).
Количество точных квадратов в пенале может быть 1, 2, 3 и так далее. Соответственно: пенал 1, пенал 2, пенал 3 и так далее.
Каждому пеналу соответствует секция – количественная оценка пенала.
При необходимости пеналу придаётся конкретный номер на основании последовательности расположения пеналов. Номера секций и пеналов одинаковые.
Полный диапазон – диапазон, в котором размещается целочисленное количество полных пеналов.
Неполный диапазон – диапазон, в котором не все пеналы размещаются целиком.
Если разделить диапазон на пеналы, получаем возможность представлять каждый пенал как сумму, состоящую максимально из трёх слагаемых: базиса, средней части и надстройки.
Базис
![$(B_j)$ $(B_j)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/3/a/33a68b68bbdb76e3a0549760cb593b0c82.png)
– сумма точных квадратов первой секции.
Средняя часть – произведение расчётного сомножителя
![$X_j$ $X_j$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/b/5/3b5d9ab76f940ff70ac927a04af0092582.png)
на номер пенала
![$(N_J)$ $(N_J)$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/3/5/b35bf06f3d7371fa9ecfd47693c2478a82.png)
и на сумму чисел натурального ряда (
![$L_j$ $L_j$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/b/b/bbb00198d6df255a7ce841dbd131fdbe82.png)
) от
![$1$ $1$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/3/4/034d0a6be0424bffe9a6e7ac9236c0f582.png)
до
![$(j-1)$ $(j-1)$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/c/9/4c9eb550b2a8135c709dfbdc83d3848f82.png)
, где
![$j$ $j$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/6/b/36b5afebdba34564d884d347484ac0c782.png)
- порядковый номер пенала:
![$j=1; (1-1)*1/2=0$ $j=1; (1-1)*1/2=0$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/a/0/9a0964ecf6a1d92c708f423116105e2682.png)
;
![$j=2; (2-1)*2/2=1$ $j=2; (2-1)*2/2=1$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/f/1/7f1d5a3586d14d598eaf22b886677a8482.png)
;
![$j=3; (3-1)*3/2=3$ $j=3; (3-1)*3/2=3$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/4/d/74d3a655abe7ab543d54b3b1e71666c882.png)
;
![$j=4; (4-1)*4/2=6$ $j=4; (4-1)*4/2=6$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/2/7/4275f2b68bc0a18db79a308b6d696d5182.png)
;
![$j=5; (5-1)*5/2=10$ $j=5; (5-1)*5/2=10$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/b/d/7bde1fb3f84b0b8091867c31924f8abd82.png)
...
Формула для определения расчётного сомножителя:
![$X_j=2*(2j)^2-1$ $X_j=2*(2j)^2-1$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/f/3/1f3cc497e4e335de60fcf04f1d9bfb6182.png)
, где
![$j$ $j$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/6/b/36b5afebdba34564d884d347484ac0c782.png)
- натуральный ряд чисел (номера пеналов).
То есть, если используется пенал 1 -
![$X_j=7$ $X_j=7$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/5/8/b584586e78be0c71b533e524729b3dc082.png)
; пенал 2 -
![$X_j=31$ $X_j=31$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/c/7/1c7f44fe7ad8aab00588496e8fe43f1282.png)
; пенал 3 -
![$X_j=71$ $X_j=71$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/2/c/12c244729db73c6cef57041814619afb82.png)
; пенал 4 -
![$X_j=127$ $X_j=127$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/f/b/9fb414c8cd647dddb15a5847c1c60cb582.png)
...
Надстройка – произведение номера пенала на сомножитель
![$L_j$ $L_j$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/b/b/bbb00198d6df255a7ce841dbd131fdbe82.png)
.
Таким образом, каждый пенал полного диапозона может быть представлен: базисом, средней частью и надстройкой.
Сумма базисов считается как произведение базиса используемого пенала на количество пеналов в рассматриваемом полном диапазоне.
А количество пеналов это всегда величина основание
![$m$ $m$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/e/5/0e51a2dede42189d77627c4d742822c382.png)
рассматриваемого равенства (А).
Для обеспечения полноты рассматриваемого диапозона достаточно использовать увеличение основания
![$2m$ $2m$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/4/5/64560e95e7c73072649d794700d5fcfc82.png)
в количество раз, равное номеру пенала.
Поэтому равенство (А), приведенное к виду:
![$[Q__{2a}+2a]+[(Q_{2c}-Q_{2a})+2D_b=[ Q__{2c}+2c$ $[Q__{2a}+2a]+[(Q_{2c}-Q_{2a})+2D_b=[ Q__{2c}+2c$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/a/d/1adca9e08670cf5aa963c4443301d5d082.png)
; (А-1)
может быть всегда представлено в виде, где все величины
![$Q$ $Q$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/a/f/1afcdb0f704394b16fe85fb40c45ca7a82.png)
являются полными интервалами для пенала с любым номером.
Для того, чтобы ответить на вопрос:
Что представляет величина надстройки остаётся научиться определять сумму величин
![$L_j$ $L_j$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/b/b/bbb00198d6df255a7ce841dbd131fdbe82.png)
всего диапозона.
Эта величина определяется по формуле:
![$(m^3-m)/6$ $(m^3-m)/6$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/5/1/351871973aa81ebf2e8d3c0f1a0a6efe82.png)
.
Таким образом, каждый полный диапазон может быть выражен в формализованном виде как:
![$Q_{2m}=B*m+X_j*Q_m*N_j+ Q_m*N_j$ $Q_{2m}=B*m+X_j*Q_m*N_j+ Q_m*N_j$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/9/4/29482a468a5a9adebcf797910aca5b0982.png)
; (В-1)
Отметим, что для того чтобы обеспечить структурное построение разности, например, при увеличении оснований равенства (А) в четыре раза, необходимо просчитать следующую сумму:
![$10*k/6+[31*2*(-k/6)]+2*(-k/6)=10*k-64*k/6=-4k/6$ $10*k/6+[31*2*(-k/6)]+2*(-k/6)=10*k-64*k/6=-4k/6$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/1/b/31bb355440195f6eb69f6af696802ca982.png)
Результат, полученный в результате сложения, при увеличении в 6 раз, обеспечивает величину, которую необходимо добавить к величине
![$4*D_b$ $4*D_b$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/2/5/a25c4c854f9de63482207a0baedfa76282.png)
, чтобы получить величину
![$4b$ $4b$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/c/a/fca737a9f877a8f799eeabc58cd64eb282.png)
.
В формализованном выражении всё получается так, как будто равенство обеспечивается.
Что же является препятствием обеспечения равенства (А) в натуральных числах?
Используемым построением (В-1) обеспечивается наглядность величины, требуемой для восполнения величины базиса на интервале
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
.
Восполняя величину
![$10*D_b$ $10*D_b$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/e/c/dec901a8afac2ac2b638645eb6566a5082.png)
до величины
![$10*b$ $10*b$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/5/a/f5a3c7b47002eb5cea0bcc552b010bf482.png)
, используются избыточные значения средней части и надстройки. При этом мы имеем возможность выбирать требуемую величину только порциями, равными
![$64=2*31+2*1$ $64=2*31+2*1$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/e/2/0e27ce0812db49bfd1f16166749b48a682.png)
. (Основание куба должно быть кратно 4- рём)
Минимальное количество порций, которое обеспечит величину, кратную 10, равно 10. Но в этом случае обеспечивается кратность 10, но не обеспечиваются сомножители, присутствующие в величине
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
, кроме сомножителя 2. Да и те в несоответствующих степенях. Оставим пока ответ на вопрос: возможно ли это завершить? Пока можно утверждать, что минимальное количество порций, необходимое для восполнения базиса при использовании пенала 2 не может быть меньше чем
![$10*64*Z$ $10*64*Z$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/3/c/43c4565e85e75086f74419518ea5468382.png)
.
И так как величина
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
может конструироваться только порцион но, это приводит к увеличению предполагаемых числовых значений.
Рассмотрим пример, объясняющий масштабы такого увеличения.
Принимаем величину
![$b=18$ $b=18$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/3/a/c3a97b98ef9394a1d9cd3efcc0bdeb7f82.png)
.
Чтобы иметь возможность представления диапазона через пенал 2, необходимо увеличить основание в четыре
![$2*2$ $2*2$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/8/7/087d07eb03339e4da6039706fb8a441e82.png)
раза.
![$4b=18*4=72$ $4b=18*4=72$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/1/0/8/108874edb71b1e2db51f1351308f2a3b82.png)
;
![$Q_{72}=(72^3-72)/6=62196$ $Q_{72}=(72^3-72)/6=62196$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/5/a/d5a39bdd6e2086b651c9013b9a8a87f082.png)
;
Проводим расчёт величины
![$Q_{72}$ $Q_{72}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/b/c4bde6fdf3c940d8636050513602910482.png)
на основании найденной формализованной закономерности.
![$Q_{72}=18*10+31*2*(18^3-18)/6+2*(18^3-18)/6=62196$ $Q_{72}=18*10+31*2*(18^3-18)/6+2*(18^3-18)/6=62196$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/0/6/9/069daa15da069c717241834dddb62c8e82.png)
;
При этом величина порции равна
![$2*31+2=64$ $2*31+2=64$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/7/b/37bf468864beb2ab0cddfcd9f9e1021a82.png)
, а минимальная величина, используемая для восполнения величины
![$b$ $b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/b/d/4bdc8d9bcfb35e1c9bfb51fc69687dfc82.png)
равна
![$64*10$ $64*10$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/e/c/cec6106253011e0fae69ba06c333b75182.png)
.
Рассмотрим, какой величины порция и минимальная корректирующая величина будет при использовании пенала 4.
![$18*8=144$ $18*8=144$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/f/9/9/f99f2feb8a41832393826decada74fc382.png)
;
![$Q_{144}=(144^3-144)/6=497640$ $Q_{144}=(144^3-144)/6=497640$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/d/5/2/d526370a552a48dedbf9d02b5604d4a982.png)
;
Проводим расчёт величины
![$Q_{72}$ $Q_{72}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/4/b/c4bde6fdf3c940d8636050513602910482.png)
на основании найденной формализованной закономерности.
![$Q_{144}=18*84+127*4*(18^3-18)/6+4*(18^3-18)/6=497640$ $Q_{144}=18*84+127*4*(18^3-18)/6+4*(18^3-18)/6=497640$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/3/c/83c823a9dd065ee42019faaa6c4254a682.png)
;
При этом величина порции равна
![$127*4+4=512$ $127*4+4=512$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/c/3/8c3b1ef639c2f61ea0b0d7d6ba8ffe5182.png)
.
Получаем, что при увеличении основания в два раза, величина порции увеличивается в восемь раз (в два раза увеличивается номер используемого пенала).
При этом минимальная корректирующая величина равна
![$84*512$ $84*512$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/a/1/ea1e7c3987eecfdab6c5495e6dcdc6a282.png)
.
А это означает, что и величина, требуемая на интервал, приходящийся на величину
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
, тоже должна быть увеличена ни в два раза.
Значить и величина
![$k/3$ $k/3$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/c/b/a/cba7694d798136f1f57d34a22c156f0882.png)
тоже должна быть увеличена ни в два раза, как это предусматривается при преобразовании разности вида
![$(Q_{4c}-{Q_4a})/6+D_{4b}$ $(Q_{4c}-{Q_4a})/6+D_{4b}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/a/8/aa82db7f16ee187a1370ddc8f90dd66982.png)
к виду
![$(Q_{4b}+4b$ $(Q_{4b}+4b$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/6/4/b64ac66199e9bcffa16df0bc0566d5ec82.png)
;
по сравнению с преобразованием разности вида
![$(Q_{8c}-{Q_8a})/6+D_{8b}$ $(Q_{8c}-{Q_8a})/6+D_{8b}$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/1/7/817235120a8cb50e452fa3fbe47e67f182.png)
к виду
![$(Q_{8b}+8b$ $(Q_{8b}+8b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/c/c/4cc46766a9f9407099309caca5011e9d82.png)
.
Это противоречие и бесконечное количество вариантов рассмотрения равенства (А) через пеналы различных номеров позволяют сделать вывод, что конструирование величины
![$k$ $k$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/3/b/63bb9849783d01d91403bc9a5fea12a282.png)
бесконечно, что свидетельствует о справедливости БТФ.
Что и требовалось доказать.