Для практического применения все сказанное ниже может и не имеет значения, но для теоретических изысканий (которые, кстати, ранее не проводились) може быть и пригодиться, ведь- чем данные размышления бесполезней магичечских квадратов?
1.
Все графики вида
, построенные в привычном виде имееют одну точку пересечения . Далее исследуется именно область до пересечения, распространив некоторые закономерности на весь числовой ряд.
1. Начертим произвольного размера квадрат.
2. Разделим основание на 10, а боковые стороны на 100
3. Постоим график вида
от 1 до 10
4. Теперь, если стереть наши деления - мы получим "фундаментальный график" функции
для любого целого числа <а>.....т.е. график останется неизменным
Таким образом, если стороны произвольного квадрата разделить на число <
> , причем в основание целые числа будут выражаться как
X
где
х=1,2,3,.....а
m=n-1
По вертикали откладывать
- то мы получим семейство "фундаментальных графиков"
(квадрат
на
, по координатам 1,2,3,4....C и каждый отрезок еще разделен на C, т.е.
=
С/С)
Своиства и закономерности "фундаментальных графиков" неизменны во всем числовом пространстве от 0 до бесконечности.
2.
Все "фундаментальные графики" вида
взаимосвязаны и их можно начертить в одном квадрате.
Если нарисовать эти графики в привычном масштабе, то они все будут пересекать в точке с координатой 1:1, но именно свойства и закономерности этих графиков до этой точки и распространяются на весь числовой ряд. Мы не можем построить графики
и
в обычном виде -не хватит места, и поэтому исследовать их взаимосвязь затруднительно.
1. Построим "фундаментальный график" (далее ФГ) для
свойства этого графика
а)
+
=
, где а=хс, b=yc (размер квадрата
на
, x, y -целые числа от 1 до с.)
в) расстояние между точками
и
равноудалены от точки D, (верхнего левого угла).
г) график "изгиба" F=xy , симметричен и достигает мах. х=у=с/2
("график изгиба" - расстояние вверх и влево между диагональю квадрата и значениями
и
)
2. Указанные свойства справедливы только для ФГ вида
3. для ФГ вида
при n > 2 max "графиков изгибов" иррационален и сдвигается вправо, теряя симметричность,
мах ГФ в точке с координатами x = c(1+
) , при n=2 a=c/2
Y = c(
-
) при n=2 Y=c/4
для квадрата 100х100
n=2 мах ФГ при x= 5 У= 25
n=3 мах ФГ при x= 5,79.... У= 36,48....
n=4 мах ФГ при x= 6,5001 У = 62,25....
для n=5 еще не вычислил.
3.
Теперь рассмотрим геометрическое построение ФГ.
1.Построим произвольный квадрат и разделим (для простоты) нижнюю и правую сторону на 10 равных частей, пронумеровав от 1 до 10 (слева в право и снизу вверх).
2.проведем из нижнего левого угла диагональ.
3. проведем из токи , например 7, перпендикуляр на диагональ, точке пересечения будет так же соответствовать точка 7 на правой стороне , т.к. это ФГ вида a = c , т.е
4. Проведем прямую линию из нижнего левого угла в точку 7 на правой стороне ,
точка пересечения этой прямой и перпендикуляра из точки 7 будет
, (каждый отрезок на правой стороне поделено на 10 частей).
Если действия с 3 и 4 повторить с каждой точкой то мы построим ФГ
причем...чем больше будет число отрезков, тем непрерывней будет ФГ
Точки пересечения перпендикуляров из точек 9,8,7 и т.д с прямыми линиями из нижнего левого угла до точек 1,2,3, и т.д. ( т.е. 9 с 1, 8 с 2 и т.д. ) дают график "изгиба".
Так как свойства и закономерности ФГ справедливы во всем числовом пространстве, то это способ построения всех решений уравнения
+
=
для любого целого с> 1.
Если на построенном графике взять произвольную точку, то используя свойство "равноудаленности" , геометрически находиться вторая точка, при которой выполняется условие
+
=
Все вышеописанные действия можно повторить и для построения ФГ
, с одной лишь разницей, для построения графика n-ой степени используется график (n-1) степени, и не применим принцип "равноудаленности".
График "изгиба" строиться по то муже принципу.
Таким образом, построив ФГ
, последовательно можно построить ФГ с заданным n и его график "изгиба".
4.
1. квадрат
на
, по координатам 1,2,3,4....C и каждый отрезок еще разделен на с
т.е.
=
С/С
2. для n степени квадрат
на
, ,x,y= 1,2,3,,,С , еще разделены на
построив ФГ, квадрат можно разделить на любое число, а можно сказать что он 1х1
Построения дают нам следующее,
1. все ФГ вида
жестко взаимосвязаны, математически и геометрическим построением.
2. есть существеннные отличия в графиках "изгиба", т.к. только график
симметричен, при n>2 и стремящемся к бесконечности max графика "изгиба" стремиться к
.
При построении надо учитывать, что строя каждый последующий график отрезки 1,2,3 ...С делятся еще на С.Таким образом геометрический размер отрезков 1,2,3 в основании квадрата неизменен
из-за этого
.>
,
например:
на квадрате размером 100 на 100 -
=36 , а
= 21,6 ,
=12,96
таким образом
=
/
, а прямая проведенная через данную точку до пресечения с правой стороной квадрата отсечет на ней отрезок равный
/
5.
Квадрат остается неизменным.
Например:
1) квадрат 100см x100 cм, для n=2 , ( d - ордината для графика изгиба)
x= 10 см (1) y = 1 см d = 9 см
x= 20 см (2) y= 4 см d= 16
x =30 см (3) y= 9 см d = 21
......
x= 90 (9) y= 81 см d = 9
x= 100 (10) y = 100 d=0 (график изгиба симметричен относительно x=50 )
2) тот же квадрат (100см x100 cм), но переградуирован на 1000 х1000 (мм)
для n=3
x =100 мм (10 см) (1) y = 1 мм (0,1см ) d= 99
x= 200 мм (20 см) (2) y = 8 мм (0,8 см) d =192
x= 300 мм (30 см) (3) y = 27 мм (2,7 см) d= 273
.....
x= 900мм (90см) (9) y = 729 мм (72,9 см) d= 171
x=1000мм (100см) (10) y = 1000 мм (100 см) d=0 ( график сдвига не симметричен при n>2)
3) тот же квадрат, но теперь 10000 х10000 для n=4 и т.д.
Как видно числа 1,2,3...9 ,10 на оси абсцисс не подвержены масштабному сдвигу.
Геметрически ФГ для n=4 строиться на основе графика n = 3.
Это справедливо, если изначально построить в квадрате 169 х169 ( ед.изм. не имеет значение, все зависит от первонального числа C Y=x , где x= 1, 2
6.
Любой ФГ и соответсвующий ему ГИ (график изгиба) имеют точку пересечения с координатами
X=Z /
, Y =
Все эти точки пресечения располагаются на прямой Y =
X / 2 ,где X =1, 2,3....Z
Еще одна взаимосвязь всех ФГ.
Любая точка графика опускается от точки соответствующей
на величину D
D =
( 1-
/
) или (
-D )
=
Пример для X= 1,2,......10 ( квадрат 100х100)
X ................ 6 (60).................... 8 (80).................. 9 (90)
n=2................36.........................64............................81
................................14,4.........................12,8.....................8,1
n =3...............21,6......................51,2.........................72,9
................................8,64.........................10,24...................7,29
n= 4...............12,96....................40,96.......................65,61
................................5,184........................8,192..................6,561
n= 5................7,776...................32,768......................59,049
D............................28,224.......................31,232...................21,951
Заключение.
Кому интересно, тот проведет графические построения.
Если найдете аналог этим выкладкам, прошу указать ссылку (я искал -не нашел).