رقم ستيلا أوكتانجولا

124 كرة مغناطيسية مرتبة على شكل نجمة ثمانية الأضلاع

في الرياضيات، يُعرف عدد النجمة الثمانية بأنه عدد شكلي مبني على النجمة الثمانية ، ويأخذ الشكل n (2 n 2 1) . [ 1 ] [ 2 ]

تسلسل أرقام النجمة الثمانية هو

0، 1، 14، 51، 124، 245، 426، 679، 1016، 1449، 1990، ... (التسلسل A007588 في OEIS ) [ 1 ]

اثنان فقط من هذه الأرقام مربعان .

معادلة ليونغرين

يوجد عددان موجبان فقط في مربع النجمة الثمانية، وهما 1 و 9653449 = 3107 2 = (13 × 239) 2 ، واللذان يتوافقان مع n = 1 و n = 169 على التوالي. [ 1 ] [ 3 ] المنحنى الإهليلجي الذي يصف أعداد مربع النجمة الثمانية،

م2=ن(2ن2-1){\displaystyle m^{2}=n(2n^{2}-1)}

يمكن وضعها في شكل Weierstrass المكافئ

x2=y3-2y{\displaystyle x^{2}=y^{3}-2y}

بتغيير المتغيرات، نحصل على x = 2m و y = 2n. ولأن العاملين n و 2n² - 1 للعدد المربعأوليان فيما بينهما ، فلا بد أن يكون كل منهما مربعًا ، وبالتالي فإن التغيير الثاني للمتغيرات ...X=م/ن{\displaystyle X=m/{\sqrt {n}}}وY=ن{\displaystyle Y={\sqrt {n}}}يؤدي ذلك إلى معادلة ليونغرين

X2=2Y4-1{\displaystyle X^{2}=2Y^{4}-1}[ 3 ]

تنص نظرية سيجل على أن لكل منحنى إهليلجي عددًا محدودًا من الحلول الصحيحة، وقد وجد ويلهلم ليونغرين ( 1942 ) برهانًا صعبًا يُثبت أن الحلول الصحيحة الوحيدة لمعادلته هي (1،1) و (239،13) ، وهما العددان المربعان لنجمة الأوكتانجولا. [ 4 ] افترض لويس ج. مورديل إمكانية تبسيط البرهان، ونشر العديد من المؤلفين اللاحقين تبسيطاتٍ له. [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ] 

تطبيقات إضافية

تظهر أعداد النجمة الثمانية في عائلة بارامترية من الحالات لمسألة السلالم المتقاطعة ، حيث تكون أطوال السلالم وارتفاعاتها، بالإضافة إلى ارتفاع نقطة تقاطعها، جميعها أعدادًا صحيحة. في هذه الحالات، تكون النسبة بين ارتفاعي السلمَين عددًا من أعداد النجمة الثمانية. [ 7 ]

مراجع

  1. 1 2 3 سلون، ن.  ج.  أ. (محرر)، "المتتالية A007588 (أعداد ستيلا الثمانية: ن*(2*ن^2 - 1))" ، الموسوعة الإلكترونية لمتتاليات الأعداد الصحيحة ، مؤسسة OEIS.
  2. كونواي، جون ؛ جاي، ريتشارد (1996)، كتاب الأعداد ، سبرينغر، ص 51، ISBN  978-0-387-97993-9.
  3. 1 2 3 سيكسيك، سمير (1995)، الانحدارات على منحنيات الجنس الأول (ملف PDF) ، أطروحة دكتوراه، جامعة إكستر، الصفحات 16-17 
  4. ^ Ljunggren، Wilhelm (1942)، “Zur Theorie der Gleichung x 2 + 1 = Dy 4 ”، Avh. نورسكي فيد. أكاد. أوسلو. I. ، 1942 (5): 27، ن.ر 0016375     .
  5. شتاينر، راي؛ تزاناكيس، نيكوس (1991)، " تبسيط حل معادلة ليونغرين + 1 = 2Y⁴ " (ملف PDF) ، مجلة نظرية الأعداد ، 37 (2): 123-132 ، doi : 10.1016 / S0022-314X (05)80029-0 ، MR 1092598     .
  6. ^ Draziotis، Konstantinos A. (2007)، “إعادة النظر في معادلة Ljunggren”، ندوة الرياضيات ، 109 (1): 9–11 ، دوى : 10.4064 / سم109-1-2 ، السيد 2308822 .
  7. ^ بريمنر، أ. هويباك، ر. Lukkassen، D. (2009)، “Crossed السلالم وUuler’s quartic” (PDF) ، Annales Mathematicae et Informaticae ، 36 : 29– 41، MR 2580898 .