Nombres polygonaux

 Nombres Oblong

Le produit de deux nombres entiers consécutifs s'exprime sous la forme ou   .

C'est la base de toute équation "Diophantesque"

 

 Nombres triangulaires

le n-ième nombre triangulaire est égal à la somme des n premiers entiers naturels non nuls 

exemple pour n=4 , 1+2+3+4 = 10

 

C'est aussi un nombre oblong / 2

Exemple: pour n=4 , 4(4+1)/2 = 10

 

Formule complémentaire:

 

un nombre élevé au carré - ce nombre = nombre de rang inférieur au carré augmenté de ce nombre moins une unité

 

Exemple ci contre: 3²-3 = 2²+(3-1)

9-3=4+2=6

 

Peut étre la base du petit théorème de Fermat ...

exemple pour n=5 : 5(5-1)=(5-1)²+4=20

 

Glossaire:

Rang: position dans la somme (exemple 6 est au rang 3)

Altitude : hauteur d'un rang (exemple 3 au troisième rang) dans ce cas = à n

Ce terme est utiliser entre autre dans la conjecture de Syracuse; Il n'est pas employé par Fermat ce qui rend tres difficile sa traduction

T = Triangulaire

TC= Triangulaire Carré

P=Pyramidal

PC = Pyramidal Carré

 Nombres triangulaires carrés

 

Animation de nombres carrés : une altitude se "plie"pour former un nouveau carré

C'est une somme n de  nombres impairs

 

C'est aussi la somme de 2 nombres triangulaire - n

 

exemple : 6+6-3 = 3²

 

L'on constate qu'une altitude est égale à un "A" dans une topologie de carré impaire

si la racine carrée d'une altitude est entière alors l'on produit une somme de carré

 

Qielques formules

A=

 

n 2n-1 (A) TC (n²) (A+1)/2
1 1 1 1
2 3 4 2
3 5 8 3
4 7 12 4
5 9 16 5
6 11 20 6
7 13 24 7
8 15 28 8
9 17 32 9
10 19 36 10
11 21 40 11
12 23 44 12
13 25 48 13
14 27 52 14
15 29 56 15

TC=Somme des altitudes jusqu'au rang n

"Pliage" d'altitude

Nombres polygonaux et conjecture de Fermat

La formule originale de Diophante est : ou P désigne le nombre des angles polygonaux

 

Matrice des polygonaux selon Diophante

 

Nombres de cotés du polygone

x

3 4 5 6 7 8 9 10
1 1 1 1 1 1 1 1 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
3 6 9 12 15 18 21 24 27
4 10 16 22 28 34 40 46 52
5 15 25 35 45 55 65 75 85
6 21 36 51 66 81 96 111 126
7 28 49 70 91 112 133 154 175
8 36 64 92 120 148 176 204 232
9 45 81 117 153 189 225 261 297
10 55 100 145 190 235 280 325 370
11 66 121 176 231 286 341 396 451
12 78 144 210 276 342 408 474 540
13 91 169 247 325 403 481 559 637
14 105 196 287 378 469 560 651 742
15 120 225 330 435 540 645 750 855
16 136 256 376 496 616 736 856 976
17 153 289 425 561 697 833 969 1105
18 171 324 477 630 783 936 1089 1242
19 190 361 532 703 874 1045 1216 1387

 

Cotés des nombres polygonaux

 

Observation de Fermat sur l'étude du problème de Diophante : Etant donné un nombre polygonal trouver le coté

Nous avons trouvé une belle et admirable proposition que nous placerons ici sans démonstration.

Dans la progression des nombres naturels commençant par l'unité, un nombre quelconque, multiplié par celui qui le suit et qui est plus grand, fait le double du triangulaire de ce nombre;

La multiplication du triangulaire, par le nombre qui le suit et qui est plus grand dans la progression, donne le triple du pyramidal;

Le produit du pyramidal, par le nombre suivant de la progression, donne le quadruple du triangulo--triangulaire, et ainsi à l'infini par une méthode générale et uniforme; et je ne pense pas qu'on puisse donner sur les nombres un théorème plus beau et plus général, je n'ai ni le loisir ni la convenance d'insérer la demonstration à la marge

source:Oeuvres mathématiques et de l'arithmétique de diophante par E.Brassine aux éditions Jacques Gabay

 

;  :  

 

Qui par déduction donne l'expression suivante :

 

On retrouve dans les notes du 4 Novembre 1636 de Fermat à Roberval l'expression suivante

Ce qui est bien le quadruple du Triangulo-triangulaire , car divisé par 1.2.3 , et non pas 1.2.3.4 

 

Matrice des cotés de nombres polygonaux

 

 

2! (T)

 3! (P)

4!(TT)

5!

6!

7!

 

2

6

24

120

720

5040

n=1

1

1

1

1

1

1

2

3

4

5

6

7

8

3

6

10

15

21

28

36

4

10

20

35

56

84

120

5

15

35

70

126

210

330

6

21

56

126

252

462

792

7

28

84

210

462

924

1716

8

36

120

330

792

1716

3432

9

45

165

495

1287

3003

6435

10

55

220

715

2002

5005

11440

11

66

286

1001

3003

8008

19448

12

78

364

1365

4368

12376

31824

13

91

455

1820

6188

18564

50388

14

105

560

2380

8568

27132

77520

15

120

680

3060

11628

38760

116280

16

136

816

3876

15504

54264

170544

17

153

969

4845

20349

74613

245157

18

171

1140

5985

26334

100947

346104

19

190

1330

7315

33649

134596

480700

20

210

1540

8855

42504

177100

657800

21

231

1771

10626

53130

230230

888030

22

253

2024

12650

65780

296010

1184040

 

Un nombre de la colonne T (2!) est égal à la somme de n

Un nombre de la matrice est trouvé par la somme du nombre trouvé  à [n-1,"!"] + [n,"!"-1]

 

Remarque:

La colonne !1 n'existe pas car ce n'est pas un Polygonal mais un oblong

 

En bleu foncé : indices du triangle de Pascal pour n=4

En bleu clair : indices du triangle de Pascal pour n=6

 

Triangle de Pascal :


i=0

1

2

3

4

5

6

7

8

n=0

1

0

 

 

 





1

1

1

0







2

1

2

1

0






3

1

3

3

1

0





4

1

4

6

4

1

0




5

1

5

10

10

5

1

0



6

1

6

15

20

15

6

1

0


7

1

7

21

35

35

21

7

1

0

8

1

8

28

56

70

56

28

8

1

 

 

Un nombre du triangle de Pascal est trouvé par la somme du nombre trouvé  à [n-1,i] + [n-1,i-1]

Une ligne n de ces nombre est aussi égale aux nombres trouvés dans un développement (x+y)n

exemple: (x+y)4 = 1x4 + 4x3y1 + 6x2y2 + 4x2y3 + 1y4

 

nota: à partir de 1654 Fermat et Pascal échangeaient bon nombres de correspondances principalement sur le "problème (statistique) des partis de jeux"

Expression d'équivalence coté de Fermat / triangle de Pascal

Divisibilité de n(n+1)(n+2)...

Pourquoi cette serie est divisible par sa factorielle?

 

Dans la formule des cotés des polygones de Fermat, l'on constate que n(n+1)(N+2)... est toujours divisible par la factorielle du nombre de facteurs.

Par exemple la factorisation de 3 nombres consécutifs est toujours divisible par 6 (1x2x3 = factorielle 3), de 4 nombres consécutifs est toujours divisible par 24 (4!)...

Je n'ai pas de démonstration mathématique satisfaisante mais une solution logique à proposer

 

Soit la serie suivante:

DivisIble par 2 (en gras)

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Divisible par 3 (en gras)

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

 

Dans la ligne Divisible par 2, un nombre sur 2 est divisible par 2.

Dans la ligne Divisible par 3, un nombre sur 3 est divisible par 3.

 

Donc si l'on multiplie 3 nombres consecutifs, dans cette serie de facteurs, au moins un nombre (ou 2) sera divisible par 2 et au moins un nombre sera divisible par 3.

 

L'on peut dors et déjà dire que : La multiplication de trois nombres consécutifs sont divisible par 6, 4 nombres par 24 ...

 

Nombres de nombres divisibles et nombres premiers:

 

Si dans une serie de 3 nombres , cette serie contient 2 nombres premiers alors obligatoirement le 3eme nombre est forcement divisible par 6

Exemple 11,12,13 , 12 est le nombre non premier divisible par 6.

 

acteurTriangulaires carré et théorie des carrés topologiques

Topologie impaire

nombre triangulaire & carré topologique pair

Une altitude de 9 forme un carré de 5  - un carré de 4 (en blanc) selon le principe d'un carré topologique impair

pour un triangle rectangle noté a,b et c son hypothénuse, A est l'altitude d'un nombre trianglaire carré.

Le carré d'un nombre impair produisant un nombre impair alors:

b est un nombre entier impair , b² = A ,

Selon la démonstration ci dessus des triangulaires carrés

= formule de topologie impaire pour c

 

a²=c²-b²

 

= formule de topologie impaire pour a

 

exemple:

 

3² = 9; A=9

 

 

 

9+1/2 = 5

 

 

3²=5²-4²

 

(9+1/2)²+3²

 

(81+18+1)/4-36/4

 

(100-36)/4 = 16

 

Topologie Paire (b pair)

Un carré pair est composé de  2 Altitudes
Ces 2 Altitudes recomposent un nouveau triangle selon le modèle "carré pair".

La couronne de ce carré de topologie paire est formé à partir de 2 TC (triangulaire carré):

un TC etant toujours impair TC+TC est toujours pair donc divisible par 2

= , =

 

La somme de ces 2 triangulaires= b² = A1 + A2

 

calcul de a:

=

= formule de topologie paire pour a

 

calcul de c: c²=a²+b²

 

par factorisation

,

 

exemple:

 

a1=7 , a2=9

 

 

 

 

 

 

b²=16

16=(16/2+1)+(16/2-1)=9+7

 

 

 

7-1/2

 

 

 

 

16/4-1 = 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Carrés topologiquesFermat : Une solution logiqueNombres polygonaux Arithmétique modulaireConjecture N premiersBoite A outilsAvis / Contact

Patrick Stoltz le 19/02/2009 – mise à jour le 8/07/2010

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