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六邊形平方數


H_n 表示第 n六邊形數S_m 表示第 m平方數,那麼既是六邊形數又是平方數的數滿足方程 H_n=S_m,或者

 n(2n-1)=m^2.
(1)

配方法和重新排列得到

 (4n-1)^2-8m^2=1.
(2)

因此,定義

x=4n-1
(3)
y=2m
(4)

得到佩爾方程

 x^2-2y^2=1.
(5)

前幾個解是 (x,y)=(3,2), (17, 12), (99, 70), (577, 408), .... 這些解給出 (n,m)=(1,1), (9/2, 6), (25, 35), (289/2, 204), ..., 給出整數解 (1, 1), (25, 35), (841, 1189), (28561, 40391), ... (OEIS A008844A046176)。對應的六邊形平方數是 1, 1225, 1413721, 1631432881, 1882672131025, ... (OEIS A046177)。

閉式解是

m=((3+2sqrt(2))^(2k+1)-(3-2sqrt(2))^(2k+1))/(4sqrt(2))
(6)
n=1/4{1+1/2[(3-2sqrt(2))^(2k+1)+(3+2sqrt(2))^(2k+1)]},
(7)

給出第 k 個六邊形平方數為

 HS_k=1/(32)[-2+(17-12sqrt(2))(3-2sqrt(2))^(4k)+(17+12sqrt(2))(3+2sqrt(2))^(4k)].
(8)

m 的遞推關係由下式給出

 a_k=3a_(k-1)+sqrt(8a_(k-1)^2+1)
(9)

其中 a_1=1,其中 m_k=a_(2k-1) (M. Carreira, 私人通訊,9月11日,2004年)。


另請參閱

具象數, 六邊形數, 平方數

使用 探索

參考文獻

Sloane, N. J. A. “整數序列線上百科全書”中的序列 A008844, A046176, 和 A046177

在 中被引用

六邊形平方數

引用為

Weisstein, Eric W. “六邊形平方數。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/HexagonalSquareNumber.html

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