尼科彻斯定理----C语言

news/2024/2/23 14:56:38/文章来源:https://blog.csdn.net/2302_80705024/article/details/135585650

大家好我是Beilef许久未见了,小弟学校考试刚结束。这个过程懂的都懂。痛------

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    前言(一不好懂可以直接跳到二)

    一、尼科彻斯定理是什么?

    二、尼科彻斯定理解析

    这是ai的回答

    尼科彻斯定理(Nikomač's theorem),也被称为奇数立方和定理,是一个数论定理,它说明了任何一个整数m的立方都可以表示为m个连续奇数的和。

    让我们来验证这个定理。首先,我们将证明奇数立方和的一般形式,然后通过一个例子来说明。

    假设我们要表示整数m的立方,可以表示为:m^3 = (m-1)^2 + m^2 + (m+1)^2

    我们可以展开右边的表达式:m^3 = m^2 - 2m + 1 + m^2 + m^2 + 2m + 1     = 3m^2 + 2

    这个表达式可以看作是3m^2和2的和。我们可以把3m^2看作是m个连续奇数的和,2可以看作是一个偶数。

    让我们来看一个例子来验证尼科彻斯定理。假设我们要表示整数m=4的立方:

    4^3 = 4^2 - 2*4 + 1 + 4^2 + 4^2 + 2*4 + 1     = 48

    我们可以把48表示为4个连续奇数的和:48 = 11 + 13 + 15 + 19

    因此,尼科彻斯定理得到了验证。

    总结一下,尼科彻斯定理指出任何一个整数m的立方都可以表示为m个连续奇数的和。这个定理可以通过代数推导和具体例子来验证。

    1.代码展示

    2.结果展示

    总结



前言(一不好懂可以直接跳到二)

我们这次看看什么是尼克彻斯定理。


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、尼科彻斯定理是什么?

原题链接:C语言训练-尼科彻斯定理

验证尼科彻斯定理,即:任何一个整数m的立方都可以写成m个连续奇数之和。

例如:

1^3=1段

2^3=3+5

3^3=7+9+11

4^3=13+15+17+19

输入一个正整数m(m≤100),将m的立方写成m个连续奇数之和的形式输出。

数据范围:1\le m\le 100\1≤m≤100 

尼科彻斯定理可以叙述为:任何一个整数的立方都可以表示成一串连续的奇数的和。 需要注意的是,这些奇数一定是连续的,如:1,3,5,7,9,…。 例如,对于整数5,5*5*5=125=21+23+25+27+29。 对于整数6,216=31+33+35+37+39+41。

这个题根据我大量的分析找规律发现第一个数跟他的立方数有一定关系。

用数学方法证明尼科梅彻斯定理。

证明之前,我们先看连续p个奇数的和有什么特点:

(1)假设p为偶数,这些连续p个奇数中间两项的数为2k-1,2k+1 ,则这组数的平均数定是2k,总和为2k*p , 如果p^2=2k,那么和为p^3

(2)假设p为奇数,这些连续p个奇数中间一项的数为2k+1 ,则这组数的平均数定是2k+1,总和为(2k+1)*p, 如果p^2=2k+1,那么和为p^3

我们再看 ,n^3 等于 n*n^2 ,即 n个n^2的和。

(1)假设n为偶数,把n^2定为一串连续奇数的中间两项的平均数,写出这中间两项,分别为n^2-1 ,和n^2+1 ,如果向这两个奇数的两边分别排(n-2)/2项连续的奇数,则加上中间那两项,这组奇数总共(n-2)/2*2+2=n项,这组连续奇数的总和为n*n^2=n^3,得证(可参照上面的偶数项连续奇数的特点)

比如4^3=13+15+17+19

4^3可以看成4*4^2=4*16,把16定成一串奇数的中间两项数的平均数,则中间两项分别是15,17 ,然后只需向这两个数的两旁排上剩余(4-2=2)项连续的奇数13和19即可。

(2)假设n为奇数,则n^2必是奇数,把n^2定为一串连续奇数的中间一项奇数,如果向这个奇数的两边分别排(n-1)/2项连续的奇数,则加上中间那两项,这组奇数总共(n-1)/2*2+1=n项,这组连续奇数的总和为n*n^2=n^3,得证(可参照上面的奇数项连续奇数的特点)

比如5^3=21+23+25+27+29

5^3可以看成5*5^2=5*25,把25定成一串奇数的中间一项奇数,然后只需向这个数的两旁排上剩余(5-1=4)项连续的奇数21,23,和27,29即可。

到此尼科彻斯定理得证。

二、尼科彻斯定理解析

原题链接:C语言训练-尼科彻斯定理

解题思路:
首先,定义整数N;写出N从1到6的每一个数的尼科彻斯等式,观察规律;如下:

N

1^3=1                1=1^2+(1-1)

2^3=3+5                5=2^2+(2-1)                    3=1+2    

3^3=7+9+11              11=3^2+(3-1)                 7=5+2  

4^3=13+15+17+19          19=4^2+(4-1)              13=11+2   

5^3=21+23+25+27+29          29=5^2+(5-1)              21=19+2         

6^3=31+33+35+37+39+41         41=6^2+(6-1)              31=29+2          

……………………………………

N^3=                                                                红= (N)^2+(N-1)                      蓝= (N-1)^2+((N-1)-1)+2                                                          

根据上面规律归纳总结得到:

(1)N等于N个连续奇数的和;

(2)N的尼科彻斯等式中,第一个奇数,等于N-1的尼彻尼科彻斯等式中,最后一个奇数+2;

(3)N-1的尼科彻斯等式中,最后一个奇数等于(N-1)^2+( (N-1)-1);

这是ai的回答


尼科彻斯定理(Nikomač's theorem),也被称为奇数立方和定理,是一个数论定理,它说明了任何一个整数m的立方都可以表示为m个连续奇数的和。

让我们来验证这个定理。首先,我们将证明奇数立方和的一般形式,然后通过一个例子来说明。

假设我们要表示整数m的立方,可以表示为:
m^3 = (m-1)^2 + m^2 + (m+1)^2

我们可以展开右边的表达式:
m^3 = m^2 - 2m + 1 + m^2 + m^2 + 2m + 1
     = 3m^2 + 2

这个表达式可以看作是3m^2和2的和。我们可以把3m^2看作是m个连续奇数的和,2可以看作是一个偶数。

让我们来看一个例子来验证尼科彻斯定理。假设我们要表示整数m=4的立方:

4^3 = 4^2 - 2*4 + 1 + 4^2 + 4^2 + 2*4 + 1
     = 48

我们可以把48表示为4个连续奇数的和:
48 = 11 + 13 + 15 + 19

因此,尼科彻斯定理得到了验证。

总结一下,尼科彻斯定理指出任何一个整数m的立方都可以表示为m个连续奇数的和。这个定理可以通过代数推导和具体例子来验证。

编程思路就是:

  1. 输入一个整数N;

  2. 求出它的尼科彻斯公式中第一个奇数

  3. 循环输出N-1个奇数和加号(在第一个基础上加上2)

  4. 输出最后一个奇数,不带加号;

1.代码展示

代码如下(示例):

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int main()
{int m = 0;int e = 0;int i = 0;while (scanf("%d", &m) != EOF){e = m * m - m + 1;//确定第一位数for (i = 0; i < m; i++){printf("%d", e);e += 2;if (i < m - 1)printf("+");}}return 0;
}

2.结果展示


总结

感谢大家的的观看,不对的地方请斧正。

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