Mała Delta
Liczby geometryczne
Od najmłodszych lat każdy z nas poznaje świat liczb, zliczając zabawki, jabłka czy książki. Nikogo nie dziwi zatem przedstawienie liczby 5 jako pięciu kulek. Tylko czy takie przedstawienie może pomóc w odkrywaniu świata komuś, kto ukończył już przedszkole? Okazuje się, że tak – wystarczy uważne spojrzenie i wyobraźnia, a może nam przynieść nieoczekiwane spostrzeżenia.

Spróbujemy poukładać z kulek różne figury, a zaczniemy od
trójkątów. Trójkąt o boku
powstaje poprzez ułożenie jednej
kulki w wierzchołku, dwóch kulek poniżej, trzech kulek w kolejnym
rzędzie i tak dalej, aż do podstawy złożonej z
kulek (jak
na rysunku dla
). W takim razie taki trójkąt jest złożony
z
kulek (liczbę
będziemy nazywać liczbą
trójkątną). Jednocześnie, odrobinę przekładając kulki, można z dwóch
takich trójkątów ułożyć prostokąt o wymiarach
A co to
oznacza? Oczywiście:
![]() |
czyli
Zachęceni tym małym sukcesem spróbujmy pójść dalej i ułożyć z kulek sześciokąt: wkładamy jedną kulkę w środek, otaczamy ją sześcioma kulkami, te otaczamy dwunastoma kolejnymi i tak dalej.

Do zbudowania sześciokąta o boku
zużywamy więc
kulek (taką liczbę będziemy nazywać
liczbą sześciokątną). Czy można ją łatwo obliczyć? Oczywiście – przecież
sześciokąt składa się z kulki w środku i sześciu trójkątów, o boku o jeden
mniejszym niż bok sześciokąta. W takim razie
![]() |

Co będziemy budować dalej? Oczywiście można zabawiać się różnymi wielokątami, ale można również zacząć przygodę w trzecim wymiarze – zbudujemy piramidę o podstawie trójkąta.

Do zbudowania
poziomów takiego czworościanu potrzebujemy
Czyli ile?
– co to za liczby?
Czy można wyrazić je w inny sposób? Znów pomoże nam układanka,
tym razem przestrzenna. Z trzech takich piramid możemy ułożyć
graniastosłup o wysokości
i o podstawie trójkąta o boku
.
W takim razie otrzymujemy kolejną własność:
![]() |
Spróbujmy jeszcze ułożyć piramidy z sześciokątów. Jedna kulka na
szczycie, siedem kulek niżej, i tak dalej aż do podstawy z
kulek.
Zużyliśmy w ten sposób
kulek: dla
kolejnych
są to liczby
Chwileczkę! Czyżby
to były sześciany liczb naturalnych? Na to wygląda, ale jak się o tym
przekonać?

Wystarczy odpowiednio „powyginać” dokładane sześciokąty:
![]() |
kulek można ułożyć w trzy ściany sześcianu o boku
Potem
już nietrudno złożyć z kolejnych takich kawałków sześcian:

W ten sposób udało nam się pokazać kolejną zależność między naszymi liczbami:
![]() |
Na zakończenie spróbujemy pójść jeszcze dalej – ułożyć piramidę z sześcianów (choć można traktować ją jako obiekt czterowymiarowy, my będziemy myśleć o niej jako o sześcianach ułożonych jeden na drugim). Ile zużyjemy kulek? Tym razem będzie to
![]() |
I znów możemy przyjrzeć się uważnie tak otrzymanym liczbom:
![]() |
Są to kwadraty
liczb trójkątnych! A dlaczego? Wystarczy każdy
z sześcianów odpowiednio pociąć i ułożyć z otrzymanych kawałków
pasek w kształcie litery L – kolejne takie paski złożą się w kwadrat o boku
:

I tak otrzymaliśmy kolejny wzór
![]() |
Czytelnik Wytrwały z pewnością odnajdzie jeszcze inne zależności między liczbami geometrycznymi (czyli takimi, które odpowiadają liczbie kulek w pewnych figurach i bryłach). Każda z nich pomaga zrozumieć pewną zależność, której dowodzenie standardowymi metodami może okazać się wcale niełatwe…