Przeskocz do treści

Delta mi!

Deltoid

Jeden obraz mówi więcej niż tysiąc słów

Joanna Jaszuńska

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: lipiec 2014
  • Publikacja elektroniczna: 01-07-2014
  • Wersja do druku [application/pdf]: (115 KB)

Wiele wzorów na sumy kolejnych liczb naturalnych, ich kwadratów, sześcianów itp. można uzasadnić (lub przynajmniej przekonująco zilustrować) na rysunkach. Często rysunki te wymagają niewiele lub nawet zero komentarza – są to tzw. dowody bez słów...

obrazek

Rys. 1

Rys. 1

Jednym z najprostszych i najsłynniejszych przykładów jest wzór na sumę kolejnych liczb naturalnych pokazany na rysunku 1:

display-math

Korzystając z nieco podobnego pomysłu (Rys. 2) można się przekonać, iż

display-math

a więc, na mocy powyższego wzoru na sumę liczb,

display-math

obrazek

Rys. 2

Rys. 2

obrazek

Rys. 3

Rys. 3

obrazek

Rys. 4

Rys. 4

Na rysunku 3 można z kolei zobaczyć, że

display-math

stąd wzór na sumę trzecich potęg kolejnych liczb naturalnych:

display-math

Podobnie można uzyskać wzór na sumę kolejnych liczb nieparzystych (Rys. 4):

display-math

Przedstawienie sumy liczb nieparzystych w postaci „piramidy schodkowej” pozwala też udowodnić (Rys. 5) następującą, nieco mniej znaną tożsamość:

display-math

obrazek

Rys. 4

Rys. 4

Inny obrazkowy dowód wzoru na sumę liczb nieparzystych przedstawiono w deltoidzie 1/2012, zaś inny dowód wzoru na sumę sześcianów – w deltoidzie 2/2013.


Do czytania

R.B. Nelsen, Proofs Without Words, MAA, 1993 (oraz część II w 2001 r.)