平方数也叫什么数(平方数指什么)
导语:平方数,稀少普遍两相宜
作者 | 桃李昔
在自然数这个大家族中,有些数非常特别,1=1×1,4=2×2,9=3×3,16=4×4,……像 1、4、9、16……这样的数,数学上叫做“平方数”。
你知道吗?平方数非常少!100 以内的平方数从小到大也就 0、1、4、9、16、25、36、49、64、81、100 共 11 个,大约占了总个数的 11%。200 以内的平方数也不多,一共 15 个,约占总个数的 7.5%;300 以内的平方数一共 18 个,约占总个数的 6%;400 以内的平方数一共 22 个,约占总个数的 5.2%;……1000 以内的平方数一共 32 个,约占总个数的 3.2%;10000 以内的平方数一共 101 个,占比更小了,仅占总个数约 1%。
瞧,平方数,就是如此的稀少!
现在,让我们把目光转向那些不能进入平方数队伍的数。
比如 95,它显然不是平方数。数学家们想:既然 95 不是平方数,那它能不能表示成几个平方数之和呢?经过尝试,容易得到,95=1+4+9+81,或写成 95=1²+2²+3²+9²。也就是说,95 可以表示成四个平方数之和。
学无止境,思无终点!数学家们继续想,是不是任意一个自然数都可以表示成几个平方数之和呢?如果答案是肯定的,最多需要多少个平方数?
问题引发探究,行动催生发现!数学家们的研究取得重大进展,他们惊喜地得到:任意一个自然数,都可以表示为最多 4 个平方数之和(4 个平方数可以相同,也可以不同)。这真是一个奇特有趣的发现,数学上把它称为“四平方和定理”。
举些例子吧!
16=4²,4 本身就是一个平方数。
34=3²+5²,34 可以表示成 2 个平方数之和。
22=2²+3²+3²,22 可以表示成 3 个平方数之和。
15=1²+1²+2²+3²,15 可以表示成 4 个平方数之和。
因为这个定理在 1772 年被法国数学家拉格朗日证明,所以它又被称为“拉格朗日平方和定理”。
看,平方数虽然稀少,可还有“四平方和定理”啊,这定理对于任何一个自然数来讲是普遍适用的!
作者简介:桃李昔,从小喜欢数学,第一份工作是数学教师,现在依然钟情数学。主张数学教育应传授知识、传播文化、传递热情。
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