Русская Википедия:Пирамидальное число

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Пирамидальное число — пространственная разновидность фигурных чисел, представляющее пирамиду с многоугольным основанием и заданным числом треугольных боковых сторон. Уже античные математики исследовали тетраэдральные и квадратные пирамидальные числа, для которых в основании лежат правильный треугольник и квадрат соответственно. Несложно определить числа, связанные с пирамидами, в основании которых лежит любой другой многоугольник, например:

Файл:Square pyramidal number.svg
Геометрическое представление квадратного пирамидального числа: Шаблон:Nowrap

Определение

Пирамидальные числа определяются следующим образом. Шаблон:Рамка <math>n</math>-е по порядку <math>k</math>-угольное пирамидальное число <math>\Pi^{(k)}_n</math> есть сумма первых <math>n</math> плоских фигурных чисел <math>P^{(k)}_n</math> с тем же числом углов <math>k</math>:

<math>\Pi^{(k)}_n = P^{(k)}_1 + P^{(k)}_2 + P^{(k)}_3 + \dots + P^{(k)}_n</math>

|} Геометрически пирамидальное число <math>\Pi^{(k)}_n</math> можно представить как пирамиду из <math>n</math> слоёв (см. рисунок), каждый из которых содержит от 1 (верхний слой) до <math>P^{(k)}_n</math> (нижний) шаров.

По индукции нетрудно доказать общую формулу для пирамидального числа, известную ещё АрхимедуШаблон:Sfn:

Шаблон:EF

Правую часть этой формулы можно также выразить через плоские многоугольные числа:

<math>\Pi^{(k)}_n = \frac{(k-2)n - k + 5}{3} P^{(3)}_n = \frac {n+1}{6} (2 P^{(k)}_n + n)</math>

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Ссылки

Шаблон:Фигурные числа