'複平面下形象直觀的勾股數組'

Vi 電子通信和數學領域 2019-07-30
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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

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大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

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如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

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結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

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複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

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你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

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i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

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你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

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i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

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結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

複平面下形象直觀的勾股數組

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

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所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

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這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

你會感到好奇,這些點是不是涵蓋了所有的勾股數,很遺憾,並不是,比如說,你不能得到6+8i

雖然6,8,10,的確是一組勾股數,但沒有任何整數u v使得(u+vi)^2=6+8i

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

你會感到好奇,這些點是不是涵蓋了所有的勾股數,很遺憾,並不是,比如說,你不能得到6+8i

雖然6,8,10,的確是一組勾股數,但沒有任何整數u v使得(u+vi)^2=6+8i

複平面下形象直觀的勾股數組

同樣的,你也不能得到9+12i,但這些並沒有讓你感到新鮮,因為它們僅僅是我們熟悉的3,4,5

的倍數

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

你會感到好奇,這些點是不是涵蓋了所有的勾股數,很遺憾,並不是,比如說,你不能得到6+8i

雖然6,8,10,的確是一組勾股數,但沒有任何整數u v使得(u+vi)^2=6+8i

複平面下形象直觀的勾股數組

同樣的,你也不能得到9+12i,但這些並沒有讓你感到新鮮,因為它們僅僅是我們熟悉的3,4,5

的倍數

複平面下形象直觀的勾股數組

事實上,馬上會解釋為什麼,一個我們無法得到的勾股數組,都是某個我們已得到的數組的倍數,再舉一個例子,我們無法得到4+3i,沒有任何整數u,v能使u+vi)^2=4+3

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

你會感到好奇,這些點是不是涵蓋了所有的勾股數,很遺憾,並不是,比如說,你不能得到6+8i

雖然6,8,10,的確是一組勾股數,但沒有任何整數u v使得(u+vi)^2=6+8i

複平面下形象直觀的勾股數組

同樣的,你也不能得到9+12i,但這些並沒有讓你感到新鮮,因為它們僅僅是我們熟悉的3,4,5

的倍數

複平面下形象直觀的勾股數組

事實上,馬上會解釋為什麼,一個我們無法得到的勾股數組,都是某個我們已得到的數組的倍數,再舉一個例子,我們無法得到4+3i,沒有任何整數u,v能使u+vi)^2=4+3

複平面下形象直觀的勾股數組

實際上,你不能得到任何虛數部分是奇數的數

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前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

你會感到好奇,這些點是不是涵蓋了所有的勾股數,很遺憾,並不是,比如說,你不能得到6+8i

雖然6,8,10,的確是一組勾股數,但沒有任何整數u v使得(u+vi)^2=6+8i

複平面下形象直觀的勾股數組

同樣的,你也不能得到9+12i,但這些並沒有讓你感到新鮮,因為它們僅僅是我們熟悉的3,4,5

的倍數

複平面下形象直觀的勾股數組

事實上,馬上會解釋為什麼,一個我們無法得到的勾股數組,都是某個我們已得到的數組的倍數,再舉一個例子,我們無法得到4+3i,沒有任何整數u,v能使u+vi)^2=4+3

複平面下形象直觀的勾股數組

實際上,你不能得到任何虛數部分是奇數的數

複平面下形象直觀的勾股數組

但是用(3+i)^2我們能得到8+6i,所以雖然我們無法得到4+3i,但它只是我們得到的某個點的一半

"

前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

你會感到好奇,這些點是不是涵蓋了所有的勾股數,很遺憾,並不是,比如說,你不能得到6+8i

雖然6,8,10,的確是一組勾股數,但沒有任何整數u v使得(u+vi)^2=6+8i

複平面下形象直觀的勾股數組

同樣的,你也不能得到9+12i,但這些並沒有讓你感到新鮮,因為它們僅僅是我們熟悉的3,4,5

的倍數

複平面下形象直觀的勾股數組

事實上,馬上會解釋為什麼,一個我們無法得到的勾股數組,都是某個我們已得到的數組的倍數,再舉一個例子,我們無法得到4+3i,沒有任何整數u,v能使u+vi)^2=4+3

複平面下形象直觀的勾股數組

實際上,你不能得到任何虛數部分是奇數的數

複平面下形象直觀的勾股數組

但是用(3+i)^2我們能得到8+6i,所以雖然我們無法得到4+3i,但它只是我們得到的某個點的一半

複平面下形象直觀的勾股數組

"

前面討論了在複平面上的勾股數,如下圖,4+1i (4,1)不是平方數,但它的平方15+8i (15,8)就是平方數,結果弦長為17,正好是4+1i 模長的平方

複平面下形象直觀的勾股數組

大多數情況下,將複數平方是一種簡單的得到非平凡勾股數的辦法,你甚至可以總結出一個漂亮的公式

複平面下形象直觀的勾股數組

如果把起始點的兩個座標寫作u和V,那麼把(u+vi)^2展開,實數部分是u^2-v^2而虛數部分是2uv,到原點的距離就是u^2+v^2,用代數的方法驗算這個式子,並且發現它確實是對的

複平面下形象直觀的勾股數組

你可以試試帶入任意的整數,來得到勾股數,我們實際上創造了一個機器,你輸入一對整數,它就會輸出一組勾股數

有一個很好的可視化辦法,看過ζ函數的人應該會有印象,就是把平面上每一個點z移動到z^2,比如3+2i,移動到5+12i

複平面下形象直觀的勾股數組

i會被旋轉90度,移動到它的平方-1。-1會被移到1等等。我們對平面上每個點都如此操作

複平面下形象直觀的勾股數組

結果就是這樣的,這些格線會變成拋物線型的弧線,而每一個交點都是原先的方格點

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

所以也就對應一組勾股數,也就是說如果三角形的斜邊,是其中一個點到原點的連線

複平面下形象直觀的勾股數組

且直角邊與座標軸平行的話,這個三角形的三條邊就是整數了

複平面下形象直觀的勾股數組

這個方法好就好在,如果你簡單的去看所有的勾股數組,它們就很隨機,沒有什麼關聯,你就會覺得這裡並沒有規律

複平面下形象直觀的勾股數組

但現在看起來,這些數組就都有條理,坐落在這些均勻分佈的弧線交點上

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

你會感到好奇,這些點是不是涵蓋了所有的勾股數,很遺憾,並不是,比如說,你不能得到6+8i

雖然6,8,10,的確是一組勾股數,但沒有任何整數u v使得(u+vi)^2=6+8i

複平面下形象直觀的勾股數組

同樣的,你也不能得到9+12i,但這些並沒有讓你感到新鮮,因為它們僅僅是我們熟悉的3,4,5

的倍數

複平面下形象直觀的勾股數組

事實上,馬上會解釋為什麼,一個我們無法得到的勾股數組,都是某個我們已得到的數組的倍數,再舉一個例子,我們無法得到4+3i,沒有任何整數u,v能使u+vi)^2=4+3

複平面下形象直觀的勾股數組

實際上,你不能得到任何虛數部分是奇數的數

複平面下形象直觀的勾股數組

但是用(3+i)^2我們能得到8+6i,所以雖然我們無法得到4+3i,但它只是我們得到的某個點的一半

複平面下形象直觀的勾股數組

複平面下形象直觀的勾股數組

順帶提一下,我們永遠不用吧任何結果縮小到一半以下

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