กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ใน ทางคณิตศาสตร์ จำนวนรูปหลายเหลี่ยมแบบมีจุดศูนย์กลาง เป็นกลุ่มของอนุกรม จำนวนเชิงรูปทรง ซึ่งแต่ละจำนวนประกอบด้วยจุดตรงกลางหนึ่งจุด...

จำนวนรูปหลายเหลี่ยมศูนย์กลาง

พิสูจน์โดยไม่ใช้คำพูดว่าจำนวนk เหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลางแต่ละจำนวนมีค่าเท่ากับ kเท่าของจำนวนสามเหลี่ยมก่อนหน้า บวกด้วย 1

ในทางคณิตศาสตร์จำนวนรูปหลายเหลี่ยมแบบมีจุดศูนย์กลางเป็นกลุ่มของอนุกรมจำนวนเชิงรูปทรงซึ่งแต่ละจำนวนประกอบด้วยจุดตรงกลางหนึ่งจุด ล้อมรอบด้วยชั้นของจุดรูปหลายเหลี่ยมที่มีจำนวนด้านคงที่ แต่ละด้านของชั้นรูปหลายเหลี่ยมจะมีจุดมากกว่าแต่ละด้านของชั้นก่อนหน้าหนึ่งจุด ดังนั้น เริ่มจากชั้นรูปหลายเหลี่ยมที่สอง แต่ละชั้นของจำนวนรูปหลายเหลี่ยมแบบมีจุดศูนย์กลางk จุด จะมีจุดมากกว่าชั้นก่อนหน้าk จุด

ตัวอย่าง

จำนวน k-เหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลางในอนุกรมนี้แต่ละตัว มีค่าเท่ากับ k เท่าของ จำนวนสามเหลี่ยมก่อนหน้าบวกด้วย 1 สามารถเขียนในรูปแบบที่เป็นทางการได้ด้วยนิพจน์ต่อไปนี้เคn(n+1)2+1{\displaystyle {\frac {kn(n+1)}{2}}+1}โดยที่nคือลำดับของอนุกรม เริ่มจาก 0 สำหรับเลข 1 ตัวแรก ตัวอย่างเช่น เลขกำลังสองที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่แต่ละตัวในอนุกรมจะเป็นสี่เท่าของเลขสามเหลี่ยมตัวก่อนหน้า บวกด้วย 1 ซึ่งสามารถเขียนในรูปแบบอย่างเป็นทางการได้ด้วยนิพจน์4n(n+1)2+1{\displaystyle {\frac {4n(n+1)}{2}}+1}.

ชุดเหล่านี้ประกอบด้วย

และอื่นๆ

แผนภาพต่อไปนี้แสดงตัวอย่างบางส่วนของจำนวนรูปหลายเหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลางและการสร้างทางเรขาคณิต เปรียบเทียบแผนภาพเหล่านี้กับแผนภาพในหัวข้อจำนวนรูปหลายเหลี่ยม

จำนวนสามเหลี่ยมศูนย์กลางหมายเลขสี่เหลี่ยมจัตุรัสตรงกลางเลขห้าเหลี่ยมตรงกลางเลขหกเหลี่ยมศูนย์กลาง

ตัวเลขสี่เหลี่ยมจัตุรัสตรงกลาง

1  5  13  25
      

เลขหกเหลี่ยมศูนย์กลาง

1           7           19                37
****************************************************************
เนื่องจากผลรวมของ เลขฐานสิบหก n ตัวแรก คือดังนั้น เลขฐานสิบหก ตัวที่nคือ ( n 1) ³

สูตร

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพข้างต้น จำนวน k- เหลี่ยม ที่มีจุดศูนย์กลางลำดับที่nสามารถหาได้โดยการวางจำนวนสามเหลี่ยมลำดับที่ ( n − 1) จำนวน kรูปไว้รอบจุดศูนย์กลาง ดังนั้น จำนวน k- เหลี่ยม ที่มีจุดศูนย์กลางลำดับที่nจึงเท่ากับ

ซีเค,n=เคn2(n1)+1.{\displaystyle C_{k,n}={\frac {kn}{2}}(n-1)+1.}

ผลต่างระหว่าง จำนวน k- เหลี่ยมศูนย์กลางลำดับที่ nและลำดับที่ ( n + 1) ที่ต่อเนื่องกันคือk (2 n + 1)

จำนวนk -gonal ที่มีจุดศูนย์กลางที่nเท่ากับจำนวนk -gonal ปกติที่nบวก ( n − 1) ²

เช่นเดียวกับจำนวนรูปหลายเหลี่ยมทั่วไป จำนวน k-เหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลางตัวแรกคือ 1 ดังนั้น สำหรับk ใดๆ 1 จะเป็นทั้ง จำนวน k-เหลี่ยมและ จำนวน k- เหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลาง จำนวนถัดไปที่จะเป็นทั้ง จำนวน k-เหลี่ยมและ จำนวน k-เหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลาง สามารถหาได้โดยใช้สูตร:

เค22(เค1)+1{\displaystyle {\frac {k^{2}}{2}}(k-1)+1}

ซึ่งบอกเราว่า 10 เป็นทั้งรูปสามเหลี่ยมและรูปสามเหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ศูนย์กลาง ส่วน 25 เป็นทั้งรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสและรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ศูนย์กลาง เป็นต้น

ในขณะที่จำนวนเฉพาะpไม่สามารถเป็นจำนวนหลายเหลี่ยมได้ (ยกเว้นกรณีที่เห็นได้ชัดเจน คือp แต่ละตัว เป็น จำนวน pเหลี่ยมตัวที่สอง) แต่จำนวนหลายเหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลางหลายจำนวนเป็นจำนวนเฉพาะ อันที่จริง ถ้าk ≥ 3, k ≠ 8, k ≠ 9 แล้วจะมี จำนวน kเหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลางเป็นจำนวนเฉพาะอยู่เป็นอนันต์ (โดยสมมติว่าทฤษฎีบทของบุนยาคอฟสกี เป็นจริง ) เนื่องจากจำนวนแปดเหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลาง ทั้งหมด เป็นจำนวนกำลังสองและจำนวนเก้าเหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลาง ทั้งหมด เป็นจำนวนสามเหลี่ยม (และไม่เท่ากับ 3) ดังนั้นทั้งสองอย่างจึงไม่สามารถเป็นจำนวนเฉพาะได้

ผลรวมของส่วนกลับ

ผลรวมของส่วนกลับ สำหรับจำนวน k- เหลี่ยม ศูนย์กลางคือ[ 1 ]

2πเค18เคแทน(π218เค){\displaystyle {\frac {2\pi }{k{\sqrt {1-{\frac {8}{k}}}}}}\tan \left({\frac {\pi }{2}}{\sqrt {1-{\frac {8}{k}}}}\right)}ถ้าk ≠ 8
π28{\displaystyle {\frac {\pi ^{2}}{8}}}ถ้าk = 8

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ใน ทางคณิตศาสตร์ จำนวนรูปหลายเหลี่ยมแบบมีจุดศูนย์กลาง เป็นกลุ่มของอนุกรม จำนวนเชิงรูปทรง ซึ่งแต่ละจำนวนประกอบด้วยจุดตรงกลางหนึ่งจุด...

ตัวอย่าง

จำนวน k- เหลี่ยมที่มีจุดศูนย์กลางในอนุกรมนี้แต่ละตัว มีค่าเท่ากับ k เท่าของ จำนวนสามเหลี่ยม ก่อนหน้าบวกด้วย 1 สามารถเขียนในรูปแบบที่เป็นทางการได้ด้วยนิพจน์ต่อไปนี้ เค n ( n + 1 ) 2 + 1 {\displaystyle {\frac {kn(n+1)}{2}}+1} โดยที่ n คือลำดับของอนุกรม เริ่มจาก...

เลขหกเหลี่ยมศูนย์กลาง

1 7 19 37 เนื่องจากผลรวมของ เลขฐานสิบหก n ตัวแรก คือ n³ ดังนั้น เลขฐานสิบหก 3 − (''n''−1) 3 "}},"i":0}}]}"> ตัว ที่ n คือ 3 − (''n''−1) 3 "}},"i":0}}]}"> n³ − ( n − 1) ³

สูตร

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพข้างต้น จำนวน k- เหลี่ยม ที่มีจุดศูนย์กลางลำดับที่ n สามารถหาได้โดยการวางจำนวนสามเหลี่ยมลำดับที่ ( n − 1) จำนวน k รูปไว้รอบจุดศูนย์กลาง ดังนั้น จำนวน k- เหลี่ยม ที่มีจุดศูนย์กลางลำดับที่ n จึงเท่ากับ