Una función para generar ternas pitagóricas

Para un triángulo rectángulo dado A B C con hipotenusa C , si conoce el valor de una de las piernas, como B , puedes calcular los valores posibles para los otros dos lados usando la ecuación " B 2 4 ± 1 " . Por ejemplo, si te dan el valor de 4 , la solución procedería de la siguiente manera: 4 2 = dieciséis ; dieciséis 4 = 4 ; y 4 ± 1 = 3 , 5 dando las longitudes de los otros dos lados. Esto se convierte en el conocido 3 , 4 , 5 terna pitagórica. Esta ecuación funcionará para cualquier valor de A y dará resultados de números enteros para cualquier número par. Para números impares, existe la ecuación ligeramente diferente " ( B 2 ) ± 1 2 ". Actualmente desconozco cómo derivar estas ecuaciones, y saber cómo sería de gran ayuda.

Editar: la ecuación impar funcionará para cualquier número dado debido a lo siguiente: (tenga en cuenta que una evaluación muy similar funcionará para la versión par de la ecuación)

A 2 + B 2 = C 2 , A = ( B 2 ) 1 2 , C = ( B 2 ) + 1 2 . Todos estos se dan ya que son parte de la función.

( B 2 1 2 ) 2 + B 2 = ( B 2 + 1 2 ) 2 al sustituir A y C .

B 4 2 B 2 + 1 4 + B 2 = B 4 + 2 B 2 + 1 4 al cuadrar A y C .

B 4 2 B 2 + 1 + 4 B 2 = B 4 + 2 B 2 + 1 multiplicando todo por 4 .

2 B 2 + 4 B 2 = 2 B 2 con algunas cancelaciones.

1 = 1 o 0 = 0 a través de más cancelaciones.

Por lo tanto, cualquier valor de B hará que la ecuación sea verdadera. La razón por la que funciona mejor con números enteros impares es porque "impar" "extraño" = "raro", "raro" ± 1 = "par", y solo los números pares dejan valores enteros cuando se reducen a la mitad.

Actualización: uno de los comentarios preguntó si esta ecuación podría modificarse para otros valores de C A . Después de pensar un poco, he encontrado una familia de ecuaciones capaz de producir triples con cualquier valor de C A .

Supongamos que C A = 2 X . hay un numero θ cuyo valor está a medio camino entre C y A , asi que, por lo tanto A = θ X , y C = θ + X Sustituyendo estos valores en A 2 + B 2 = C 2 nos da lo siguiente:

( θ X ) 2 + B 2 = ( θ + X ) 2

B 2 + θ 2 2 θ X + X 2 = θ 2 + 2 θ X + X 2

B 2 = 4 θ X

θ = B 2 4 X

Porque B = θ X y C = θ + X :

B = A 2 4 X X

C = A 2 4 X + X

Si C A = 2 , entonces X = 1 , y la ecuación se simplifica a " B 2 4 ± 1 ". Otros valores de x también funcionarán. Para C A = 3 , X = 1.5 , y la nueva ecuación es " B 2 6 ± 1.5 Esta ecuación produce números enteros cuando B es un múltiplo impar de 3 .

Se puede realizar un proceso similar al anterior para cualquier otro valor de X .

Esto funciona para diferencias de 2 Entre los B , C piernas, o diferencias de 1 entre ellos para el caso de "números impares" que enumera. ¿Has considerado otras diferencias entre estos números?
Veo las limitaciones de las dos ecuaciones y estoy tratando de encontrar más de lo que pueda funcionar para diferencias mayores.
El artículo de wikipedia en.wikipedia.org/wiki/Pythagorean_triple puede ser un buen lugar para comenzar con esto, y creo que veo algunas formas en que las fórmulas que ya tiene se pueden derivar de lo que está allí.
Puede usar \pm en mathjax para hacer un solo símbolo que haga el más y el menos que desee.
Me quedé dormido sobre su pregunta y edité mi respuesta de una manera que espero sea mejor para "responder" a su pregunta.
@Lalit Tolani ¿Puedes mostrarme un ejemplo de un triple "pitagórico" generado usando X > 1 ? Todos estos triples tienen lados enteros y solo para X = 1 son los lados simétricos.
@PiGuy314. Mire la actualización en mi respuesta y luego mire la actualización de su pregunta. Creo que hay una desconexión entre ellos.

Respuestas (1)

Su fórmula genera todos los triples donde   C A = 2.   La única precaución es que debe restringir la entrada a 4 norte   para garantizar que solo se generen primitivas. Para entender la validez de su fórmula comenzamos con una variación de la fórmula de Euclides

A =     ( 2 norte 1 + k ) 2 k 1 B = 2 ( 2 metro 1 + k ) k C =     ( 2 norte 1 + k ) 2 + k 1

A = ( 2 norte 1 ) 2 + 2 ( 2 norte 1 ) k B =   2 ( 2 norte 1 ) k + 2 k 2 C = ( 2 norte 1 ) 2 + 2 ( 2 norte 1 ) k + 2 k 2

que genera solo y todos los triples donde GRAMO C D ( A , B , C ) = ( 2 X 1 ) 2 , X norte .
Desde 1 es un cuadrado impar, este subconjunto incluye todos los triples pitagóricos primitivos.

norte k = 1 k = 2 k = 3 k = 4 S mi t 1 3 , 4 , 5 5 , 12 , 13 7 , 24 , 25 9 , 40 , 41 S mi t 2 15 , 8 , 17 21 , 20 , 29 27 , 36 , 45 33 , 56 , sesenta y cinco S mi t 3 35 , 12 , 37 45 , 28 , 53 55 , 48 , 73 sesenta y cinco , 72 , 97 S mi t 4 63 , dieciséis , sesenta y cinco 77 , 36 , 85 91 , 60 , 109 105 , 88 , 137 S mi t 5 99 , 20 , 101 117 , 44 , 125 135 , 72 , 153 153 , 104 , 185 S mi t 6 143 , 24 , 145 165 , 52 , 173 187 , 84 , 205 209 , 120 , 241

Podemos ver esa columna. 1 contiene solo "sus" triples donde   C A = 2   y, si dejamos   k = 1 ,   la fórmula se reduce a   A = 4 norte 2 1 B = 4 norte C = 4 norte 2 + 1.

para encontrar como   B 2 4 + 1 = C ,   igualamos el lado positivo de su fórmula al C -función.

Trabajando hacia atrás (Nota:   B = 4 norte   no importa qué fórmula se use)

B 2 4 + 1 = ( ( 4 norte ) 2 4 ) + 1 = dieciséis norte 2 4 + 1 = 4 norte 2 + 1 = C

La misma lógica se aplica al lado negativo de su fórmula y, si trabajamos en la otra dirección desde   4 norte 2 1 ,   podemos ver cómo su fórmula es correcta, aunque limitada en el subconjunto de triples que genera.

Actualizar: Desafortunadamente, su fórmula no se puede generalizar para   C A > 2   porque   C A = 2 k 2 { 2 , 8 , 18 , 32 , 50 } pero las otras dos diferencias son asimétricas:

C B = ( 2 norte 1 ) 2 B A = PAG = pag 1 pag 2 pag 3   dónde   PAG pag norte ± 1 ( modificación 8 )

Por ejemplo, con  ( 57 , 176 , 185 ) : C A = 185 57 = 2 × 8 2 C B = 185 176 = 3 2 B A = 176 57 = 7 × 17

@ PiGuy314 Gracias por detectar mi error. No es un triple primitivo, ni lo es donde A y C son pares, pero es, de hecho, un triple válido. Gracias de nuevo. ¿Hay alguna otra pregunta con respecto a la derivación de su fórmula?
Ninguno por el momento. Realmente aprecio el esfuerzo que hiciste.