Friday, May 08, 2009

Magia matematica (15.3). Generazione di quadrati perfetti

Possiamo dimostrare la proprietà di questi numeri in modo abbastanza semplice. Innanzitutto conviene utilizzare una notazione che ci faciliterà il compito. Scriviamo:

p(1) = 16
p(2) = 1.156
p(3) = 111.556
p(4) = 11.115.556
...

Indichiamo inoltre:

A(1) = 1
A(2) = 11
A(3) = 111
A(4) = 1.111
...

Si può osservare che i generici p(i) possono essere riscritti come:

p(1) = A(1)*(10 + 5) + 1
p(2) = A(2)*(100 + 5) + 1
p(3) = A(3)*(1.000 + 5) +1
...

ovvero:

p(i) = A(i)*(10^i + 5) + 1

Osserviamo ora che:

A(1) = (10 - 1)/9
A(2) = (100 - 1)/9
A(3) = (1.000 - 1)/9
...
A(i) = (10^i - 1)/9

Sostituendo:

p(i) = ((10^i - 1)/9)*(10^i + 5) + 1

Da cui, facendo qualche calcolo, si perviene a:

p(i) = ((10^i + 2)/3)^2

Questa espressione può essere ulteriormente semplificata osservando che:

10^i = 9A(i) + 1

dunque:

p(i) = ((9A(i) + 3)/3)^2 =
= (3A(i) + 1)^2