O PERFEKTNIH (POPOLNIH) KVADRIH

Podobni dokumenti
POPOLNI KVADER

MAGIČNI KVADRATI DIMENZIJE 4n+2

Mladi za napredek Maribora srečanje DOLŽINA»SPIRALE«Matematika Raziskovalna naloga Februar 2015

Gregor Rabič, janja čeh Ploščina štirikotnika Vsebina dokumenta je avtorsko zaščitena. Gradivo je v dani obliki dostopno brezplačno in povsem in brez

Vektorji - naloge za test Naloga 1 Ali so točke A(1, 2, 3), B(0, 3, 7), C(3, 5, 11) b) A(0, 3, 5), B(1, 2, 2), C(3, 0, 4) kolinearne? Naloga 2 Ali toč

MATEMATIKA Zbirka nalog za nacionalno preverjanje znanja Jana Draksler in Marjana Robič 9+ znam za več

Predtest iz za 1. kontrolno nalogo- 2K Teme za kontrolno nalogo: Podobni trikotniki. Izreki v pravokotnem trikotniku. Kotne funkcije poljubnega kota.

Matematika II (UN) 1. kolokvij (13. april 2012) RE ITVE Naloga 1 (25 to k) Dana je linearna preslikava s predpisom τ( x) = A x A 1 x, kjer je A

VAJE

DN5(Kor).dvi

DOLŽNIK: MARJAN KOLAR - osebni steč aj Opr. št. St 3673/ 2014 OSNOVNI SEZNAM PREIZKUŠENIH TERJATEV prij ava terjatve zap. št. št. prij. matič na števi

Namesto (x,y)R uporabljamo xRy

PREDMETNI KURIKULUM ZA RAZVOJ METEMATIČNIH KOMPETENC

ANALITIČNA GEOMETRIJA V RAVNINI

1. izbirni test za MMO 2018 Ljubljana, 16. december Naj bo n naravno število. Na mizi imamo n 2 okraskov n različnih barv in ni nujno, da imam

SESTAVA VSEBINE MATEMATIKE V 6

VAJE

SENCOMER

Domače vaje iz LINEARNE ALGEBRE Marjeta Kramar Fijavž Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani 2007/08 Kazalo 1 Vektorji 2 2 Analit

Strokovni izobraževalni center Ljubljana, Srednja poklicna in strokovna šola Bežigrad PRIPRAVE NA PISNI DEL IZPITA IZ MATEMATIKE 2. letnik nižjega pok

VOLILNA ŠTEVILA

resitve.dvi

6.1 Uvod 6 Igra Chomp Marko Repše, Chomp je nepristranska igra dveh igralcev s popolno informacijo na dvo (ali vec) dimenzionalnem prostoru

Ime in priimek: Vpisna št: FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO Oddelek za matematiko Verjetnost Pisni izpit 5. februar 2018 Navodila Pazljivo preberite

Osnove matematicne analize 2018/19

M

Velika logična pošast Eulerjeva metoda reševanja diofantskih enačb Dana je diofantska enačba ax+by=c. Enačbo rešujemo samo v primeru, če sta a in b me

ELEKTRIČNI NIHAJNI KROG TEORIJA Električni nihajni krog je električno vezje, ki služi za generacijo visokofrekvenče izmenične napetosti. V osnovi je "

Rešene naloge iz Linearne Algebre

Srednja šola za oblikovanje

Poslovilno predavanje

Smc 8.indd

OSNOVE LOGIKE 1. Kaj je izjava? Kaj je negacija izjave? Kaj je konjunkcija in kaj disjunkcija izjav? Povejte, kako je s pravilnostjo negacije, konjunk

P182C10111

2. izbirni test za MMO 2017 Ljubljana, 17. februar Naj bosta k 1 in k 2 dve krožnici s središčema O 1 in O 2, ki se sekata v dveh točkah, ter

Microsoft Word - N doc

Matematika II (UN) 2. kolokvij (7. junij 2013) RE ITVE Naloga 1 (25 to k) ƒasovna funkcija f je denirana za t [0, 2] in podana s spodnjim grafom. f t

Kazalo 1 DVOMESTNE RELACIJE Operacije z dvomestnimi relacijami Predstavitev relacij

SPECIJALNA BOLNICA ZA MEDICINSKU REHABILITACIJU KRAPINSKE TOPLICE Ured za centralno naručivanje Tel. (049)

4.Racionalna števila Ulomek je zapis oblike. Sestavljen je iz števila a (a ), ki ga imenujemo števec, in iz števila b (b, b 0), ki ga imenujemo imenov

Matematika Diferencialne enačbe prvega reda (1) Reši diferencialne enačbe z ločljivimi spremenljivkami: (a) y = 2xy, (b) y tg x = y, (c) y = 2x(1 + y

RAČUNALNIŠKA ORODJA V MATEMATIKI

Microsoft Word - UP_Lekcija04_2014.docx

P181C10111

PRIPRAVA NA 1. Š. N.: KVADRATNA FUNKCIJA IN KVADRATNA ENAČBA 1. Izračunaj presečišča parabole y=5 x x 8 s koordinatnima osema. R: 2 0, 8, 4,0,,0

(Microsoft PowerPoint - vorsic ET 9.2 OES matri\350ne metode 2011.ppt [Compatibility Mode])

NAVODILA AVTORJEM PRISPEVKOV

REKONSTRUKCIJA DREVES – 2. del

Vrste

FGG13

OBLAČNA KAPA NA HRIBU – Razlaga z računom

2.1 Osnovni pojmi 2 Nim Ga²per Ko²mrlj, Denicija 2.1 P-poloºaj je poloºaj, ki je izgubljen za igralca na potezi. N- poloºaj je poloºaj, ki

Brownova kovariancna razdalja

DOMACA NALOGA - LABORATORIJSKE VAJE NALOGA 1 Dani sta kompleksni stevili z in z Kompleksno stevilo je definirano kot : z = a + b, a p

Matematika II (UNI) Izpit (23. avgust 2011) RE ITVE Naloga 1 (20 to k) Vektorja a = (0, 1, 1) in b = (1, 0, 1) oklepata trikotnik v prostoru. Izra una

rm.dvi

predstavitev fakultete za matematiko 2017 A

Izpit iz GEOMETRIJE 17. junij 2004 Vpisna ²tevilka: Vrsta: Ime in priimek: Sedeº: 1. Poi² i vse stoºnice v P(R 3 ), ki se dotikajo premice x = 0, prem

Layout 1

9razred.xls

Kotne in krožne funkcije Kotne funkcije v pravokotnem trikotniku β a c γ b α sin = a c cos = b c tan = a b cot = b a Sinus kota je razmerje kotu naspr

eAsistent izpis

resitve.dvi

NENAVADNA FUNKCIJA Z RAČUNALNIKOM

Ime in priimek: Vpisna št: FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO Oddelek za matematiko Statistika Pisni izpit 6. julij 2018 Navodila Pazljivo preberite be

Microsoft Word - N doc

11. Navadne diferencialne enačbe Začetni problem prvega reda Iščemo funkcijo y(x), ki zadošča diferencialni enačbi y = f(x, y) in začetnemu pogo

Univerza v Ljubljani Pedagoška fakulteta Oddelek za matematiko in računalništvo Marko Razpet KNJIGA KVADRATOV LEONARDA PISANSKEGA Študijsko gradivo Zg

TEORIJA ŠTEVIL IN VERJETNOSTNI RAČUN

NEPOSREDNO OPAZOVANJE Z DALJNOGLEDOM IN FOTOGRAFIRANJE NAVIDEZNEGA VENERINEGA PREHODA PREK SONCA

Microsoft Word - Delo_energija_12_.doc

Ime in priimek: Vpisna št: FAKULTETA ZA MATEMATIKO IN FIZIKO Oddelek za matematiko Statistika Pisni izpit 31. avgust 2018 Navodila Pazljivo preberite

Organizacija, letnik 43 Razprave številka 4, julij-avgust 2010 Vpliv pro jekt ne zre lo sti or ga ni za ci je na us pe šnost pri pra ve evrop skih pro

Osnove statistike v fizični geografiji 2

INDIVIDUALNI PROGRAM PREDMET: MATEMATIKA ŠOL. LETO 2015/2016 UČITELJ: ANDREJ PRAH Učenec: Razred: 7. Leto šolanja: Ugotovitev stanja: Učenec je lani n

DN4(eks7).dvi

Univerza v Mariboru Fakulteta za naravoslovje in matematiko Oddelek za matematiko in ra unalni²tvo Izobraºevalna matematika Pisni izpit pri predmetu K

resitve.dvi

Delovni zvezek / matematika za 8 izrazi POENOSTAVLJANJE IZRAZOV 3. skupina 2. Izra~unaj, koliko stane izdelava `i~nega modela, ~e meri rob

Microsoft Word - N _moderacija.docx

Geometrija v nacionalnih preverjanjih znanja

Diapozitiv 1

Slide 1

MATEMATIKA 2. LETNIK GIMNAZIJE G2A,G2B Sestavil: Matej Mlakar, prof. Ravnatelj: Ernest Simončič, prof. Šolsko leto 2011/2012 Število ur: 140

Microsoft Word - 9.vaja_metoda porusnih linij_17-18

Svet elektronika 195.indd

TLAK PLOŠČINA 1. Zapiši oznako in enoto za ploščino. 2. Zapiši pretvornik pri ploščini in po velikosti zapiši enote od mm 2 do km Nariši skico z

Ravninski grafi Tina Malec 6. februar 2007 Predstavili bomo nekaj osnovnih dejstev o ravninskih grafih, pojem dualnega grafa (k danemu grafu) ter kako

C:/Users/Matevž Èrepnjak/Dropbox/FKKT/testi in izpiti/ /IZPITI/FKKT-februar-14.dvi

O EKSPONENTNI FUNKCIJI Martin Raič Jesen 2013

5 SIMPLICIALNI KOMPLEKSI Definicija 5.1 Vektorji r 0,..., r k v R n so afino neodvisni, če so vektorji r 1 r 0, r 2 r 0,..., r k r 0 linearno neodvisn

Microsoft Word - M

Identifikacija Mednarodna raziskava trendov znanja matematike in naravoslovja Vprašalnik za učitelje Matematika International Association for the Eval

Microsoft Word - Document15

eAsistent izpis

Transkripcija:

List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje ISSN 035-6652 Letnik 28 (2000/200) Številka 3 Strani 40 47 Ivan Vidav: O PERFEKTNIH (POPOLNIH) KVADRIH Ključne besede: enačbe. matematika, geometrija, teorija števil, diofantske Elektronska verzija: http://www.presek.si/28/44-vidav.pdf c 2000 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije c 200 DMFA založništvo Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovoljeno.

o PERFEKTNIH (POPOLNIH) KVADRIH Mat ematika I Perfekt ni (po polni) kvader imenuj em o tak kvader, pri katerem se izražajo dolžine robov, te lesne diagonale in diagonal vseh st ranskih ploskev s celimi (torej naravnimi) števili. Pravzap rav smemo tako imenovati vsak kvader, pri katerem so vse naštete dol žin e racion alna števila ali pa so med seboj v racionalnih razme rjih. Če so namreč vse racionalne, se pravi ulomki, pomnožim o robove z naj manjšim skupnim imen ovalcem teh ulomkov. Tako dobimo podob en kvader, pri katerem se vse navedene dolžine izražaj o z naravnimi števili. Če pa so vsa razmerja med njimi racionalna, lahk o izberem o enoto za dolžino tako, da so potem vse te kol ič i ne cela števila. Ali v tem sm islu pe rfekt ni kvadri obstajajo? Kvad er je te lo v trirazsežnem prostoru. V ravnini ima pravokotnik vlogo kvadra. Po analogiji bi imenovali pravokotnik "perfekten", če se izražaj o dolžin e njegovih stranic in diagon ale z nar avn imi šte vili, oziroma, kar je v bist vu isto, z racionalnimi števili. Diagon ala razdeli pravokotnik na dva a skladna pravokotna t rikotnika s katetama a in b, hipot enuza pa je di agon ala d (slika ). Zat o velja po Pitagorovem izreku zveza b b a Slika. Pri "perfektnem" pr avokotniku so a, b, d nar avna števila, ki zadoščajo tej enač b i. Takih trojk a, b, d je nešt eto, imenujem o jih pit agorejske t rojke, naj manj ša med nj imi je a = 3, b = 4 in d = 5. Če razširimo obravnavo na pravokotnike, pri katerih so dolžine a, b, d racionalna števila, sme mo vzeti, da je ena izm ed njih enaka, np r. b = (ustrez no d alji co sm o izbrali za enoto dolžine). Zgornj a enačba se zdaj glasi Iz nj e dobimo d 2 - a 2 =. Če levo stran razst avimo v produkt, lahko zapišemo enačbo () v obliki () (d+a)(d- a) =. (la) Denimo, d a pozitivni racionalni števili a in d zadoščat a (), t orej t udi (la). O čitno je d >. Postavimo d + a = t, kjer je t prav tako racionalen

I Mat ematika in večj i od, saj je t = d + a > d >. Iz (la) dobimo zdaj d - a = l i t, od tod pa i z računamo t 2 - a= - 2t ' t 2 + d=- 2t t >. (2) Za vsako racionalno rešitev e nač be () obstaj a pot emtakem tako racionalno število t >, da se a in d izražat a z obraz cema (2). Narobe je pr av tako res: Izberimo si poljubno racionalno število t -=J. O in ga vst avimo v leva izra za (2). Dobljena a in d st a racionalni št evili, ki zad o šča t a e n ačb i (), kar pokaže preprost r ačun. Č e sta a in d pozitivn a - taka sta, kad ar je t > - d olo č at a a in b = pravokotnik z racionalnimi stranicami in racionalno diagonalo d. Pripomba. Kadar je t <, je bodisi a bodisi d negativno število. V tem primeru je dolžina ust rezne stranice ena ka la l (oziroma diagonale IdI). Racionalno šte vilo t > lahko zapišemo v obliki ulomka t =»t«.kjer sta števec P in imenovalec q naravni tuji si št evili in P > q. Č e to vst avimo v (2), se a in d izražata v obliki te h-le ulomkov Pomnožimo stran ici a in b = s skupnim imenovalcem 2pq, pa dobimo podoben pr avokotnik, ki ima st ra nici in diagonalo b = 2pq, (3) Za vsak par naravnih št evil p in q, p > q, so tako dobljeni a, b, d pitagorejska trojka. Vzemimo zdaj kvad er z rob ovi a, bin c (slika 2). Zaznamuj mo z d telesno diagonalo (telesne diagonale so štiri, so pa med seboj enake), z dl, d 2 in d 3 pa diagon ale stranskih ploskev. Pri t em je dl diagonala osnovnega pr avokotnika s stranicama a in b, d 2 c diagon ala st ranskega pr avokotnika s stranicama a in c, d 3 pa diagonala stranskega pravokotnika s stranicama b in c. Po Pit agorovem izreku dobimo zveze a Slika 2. (4)

Matematika I Telesna diagonala d je hi pot enu za pr avokotnega t rikotnika s kat etama dl in c (slika 2). Zato je di + c 2 = d 2, oziroma, če upoštevamo prvo enačbo (4), Pri poljubno izbr anih po zit ivnih šte vilih a, b, c i z r aču n amo iz (4) in (5) st ranske diagon ale dl, d 2, d 3 in te lesno diagon alo d. Če so a, b, c cela (oziroma racionain a) števila, pa dobljeni dl, d 2, d 3 in d niso vse lej cela (niti racionalna) šte vila. Kakor sm o poved ali na zače t k u, je za obstoj p erfektnega kvadra dovolj, če najdem o po zit ivn a racionaina števila a, b, C, dl, d 2, d 3 in d, ki z ad o š č aj o en ačb am (4) in (5). Od slej bomo torej iskali racion alne reš itve. Zd aj sm emo vzeti, da je C = (t retji ro b kvadra smo izbrali za enoto dolžine). E načb e (4) in (5) dobijo po tem to le ob liko in (5) a 2 + = d ~, (4a) (5a ) Denimo, cia im amo kakšno racionalno rešitev. Dru ga in tret ja en ač ba (4a) im at a obliko en ač be (). Če se spom nimo, kako clobimo racion alne rešitve enačbe (), viclimo, cia obstajata taki racion alni št evili večj i ocl, imenujmo j u zdaj x in y, cia je (6a) m y2 _ b= - 2y Kor lahko zapišemo e nač bo (5a) v obliki y2 + d 3 = - - 2y (6b) in st a d] in cl racionaina, obstaj a racionalno število z >, cia je Z 2 - '), dl = -- ~ z Z 2 + d - -. - 2z (6c)

I Mat ematika Če vstavimo dobljene izraze za a, b in dl v prvo enačbo (4a), ki smo jo pomnožili s 4, dobimo tole zvezo (7) P ovzemimo, kaj smo doslej ugot ovili : Če obstaja pe rfektni kvader, lahko najdemo racionalna števila x, y, Z, vsa večja od, ki zadoščaj o enacbi (7). Vzem imo zdaj, obratno, da od ni č različna racionalna števila x, y, z ustrezajo tej e nač b i. Potem so x 2 - a---- - 2:: ' y2 - b=- 2y c= l racionalni robovi kvadra, pri katerem se izražaj o st ranske diagon ale dl, d 2, d 3 in telesna diagonala d z obrazci (6a), (6b) in (6c). Vsa ta števila so racionalna. Štiri enačbe (4a) in (5a) smo tako nadomestili z eno samo enač bo (7). Takoj vidimo, da je e nač ba (7) izpolnjen a, če postavimo x 2 =, z = = y, ali pa y2 = in z = x. V prvem primeru je a = O, v drugem b = O. Kvader se je izrodil v pravokotnik. Če pa je z 2 =, pove enačba (7), da mora biti x 2 = in y 2 = l. (Leva stran je n amreč vsota dveh kvadratov in je enaka ni č samo t ed aj, kadar sta oba sumanda enaka ni č.) Zdaj je a = b = O, tako da se je kvader izrodil v dalj ico. Pravi perfektni kvader nam da le taka trojka x, Y, z racion alnih števil, ki so vsa večj a od in zad oščajo en ačb i (7). Ali obs taja taka t rojka? Odgovora na to vprašanje ne vem. Doslej niso še našli perfektnega kvadra niti niso dokazali, da ga ni. Z računal n i k i so ugot ovili samo to, d a je do lžina najmanj šega ro ba perfekt nega kvadra (z rob ovi, ki so cela števila) večja od 0 9, seveda, če t ak kvad er sploh obstaja. Pripomba. Ni posebno težko ugotoviti, da ima enačba (7) rešitev, pri kateri so racionalni x, y, z vsi ve čji od, brž ko prem ore kak šn o rešitev, pri kateri je x 2 =- in y2 =-. Ker nast opajo x, y in z v (7) samo v kvadratih, je n amre č ta enačba izp olnj en a t udi tedaj, kad ar kakšn o neznanko zame njamo z nj eno nasprotno vrednostjo, npr. x z -x. Prav tako pa sme mo vsako neznanko zamenjati z njen o r e cipročno vrednostjo, t orej x z l i x. S takimi zame njavami pridem o iz vsake rešitve, pri kateri je x 2 =- in y2 =-, do rešitve, kjer so vse neznanke večje od. Zastavimo si zdaj vprašanje, ali obstajaj o kvadri z racionalnirni robovi in racionalnimi st ranskimi diagon alami. Torej ne zahtevamo več, da naj bi bila t udi te lesna diagonala d racionalna,

44 Matematika I Č e si izberemo poljubni racionalni števili x in y, ki st a obe večji od, nam dajo obrazci (6a) in (6b) kvader z racionalnimi robovi a, b, C = in racionalnima diagonalama d 2 in d 3. Vstavimo izraza za a in b v prvo en ač b o (4a) in d ajmo levo stran na skupni imenovalec. Potem je pred nami enačb a y2(x 2 - )2 + X 2(y 2 - )2 2 4x 2 y 2 = dl. Diagon ala dl je racionaina, če je ulomek na levi kvadrat racionalnega št evila. Za to pa z ad o š č a, da je šte vec kvadrat racionaln ega števila, saj je im enovalec kvadrat racionalnega števila 2xy. Št evec lahko zapišemo v obliki (8) Izberimo zdaj racionalni števili x in y t ako, da bo med njima zveza (9) Potem je števec enak 4, iz (8) pa dobimo dl = dl racionaina. P r ip ad aj o č i kvader im a robove l / xy in je tudi diagonala x 2 - a= - - 2x stranske diagonale pa so dl = -, x y ' y2 _ b=- 2y C =, (0a ) (lob) Vs a ta števila so racionaina. Kvader ima potemtakem racionalne robove in racionalne st ranske diagonale. Seved a morata racionalni št evili x in y z adoščat i e n ač b i (9). Kako taka št evila dobimo? D enim o, d a j e y i= O. D elimo enačbo (9) z y2 in pos tavimo x - = u y, 2 - = V. Y () Č e sta x in y racionaina, st a taka tudi u. in v. Med njima pa je tale zveza (9a)

I Mat ematika Kakor vem o, se vsaka racionalna rešitev te enač be izraža v obliki t 2 - u =- 2t ' t 2 + v = - - 2t (2) pr i primerno izbranem ra cionaln em št evilu t -=f O. Za vsak racionalen t -=f O pa st a t ako dobljena u in v racion alna in z ad ošč a t a e načb i (9a). Iz e n ač b () in (2) zdaj lah ko i zr aču n amo t 2 - x= 2- t 2 + ' 4t Y = t 2 +. (3) Ker si lah ko racionalni t poljubno izberem o, d oloč a t a ob razca (3) neštet o parov racionalnih števil x, Y, ki zad ošč aj o enačb i (9). For mule (Oa) in (l Ob) pa d ol o č aj o nešt et o kvadrov, pri kater ih so dol žine rob ov in st ra nskih diagonal racionaln e. Npr. za t = 2 imamo x = 6/5, Y = 8/5. Robovi in st ranske diagonale pr ipad ajočega kvadra so a = - 60 ' b = 39 80 ' c =, d _ 25-48 ' d _ 6 2-60 ' d = 89 3 80 ' Pom nožimo robove z 240, ki je naj manjši skupni imenovalec vseh navedenih ulom kov, pa dobimo tale pod obni kvad er, ki ima za robove in st ran ske diagon ale cela števila Telesna diagonala d = )73 225 = 5)2929 pa je iracion alna. Racion aln o šte vilo t lahko zapišemo v obliki ulomka t = p/q, kjer sta p in q naravni t uji si števili. Če to vstavimo v izra za (3), dobimo 4pq Y = -;:---::- p2 + q2. P reprost, čep r av nekoliko dolgovezen in za to do lgoč asen r ačun, ki ga bralec lahko pr esko či, pokaže, da se robova a in b izražata takole 3 p 4 _ 0p2q2 + 3 q 4 a = 4(p2 _ q2)(p2 + q2),

Matematika I Skupni imenovalec ob eh ulo mkov na desni je 8pq(p2 _ q2)(p 2 + q2) = = 8pq(p4 - q4). Č e z njim pomnožimo a, b in c =, dobimo kvader z robovi a = 2pq(3p4 _ 0p2q2 + 3q4), b = (p2 _ q2)(4 p2q2 _ p4 _ q4), C = 8pq(p4 _ q4). (4) Vsa števila na desni so cela, če sta t aka p in q. Stranske diagonale se izraža jo pri tem kvadru s celimi št evili, in sicer so dl = (p2 + q2)3, d2 = 2pq(5p4 _ 6p2q2 + 5q4), d 3 = (p2 _ q2)(p4 + 8p2q2 + q4). Te formule je po znal že Leon ard Euler. Povedat i pa je treb a, da nam ne dajo vseh (nepodobnih) kvadrov, pri kateri so do lžin e robov in stranskih diagonal cela števila. Nešt eto je kvadrov, ki im ajo za robove in telesno di agonalo cela števila. Dobimo jih z rešitvami enačbe (5), to je, e nač be v naravnih šte vilih a, b, c in d. Najpreprostejša med njimi se glasi a = = b = 2, C =, d = 3. Kako dobimo vse njene rešitve v celih številih, pa lahko br alec zve iz knj ige J. Grassellija, Diofantske en ač be (Ljubljana, 984), na st r. 64~68. Ali obstajajo t ud i kvadri, pri katerih se izražajo dolžin e robov, telesne di agonale in dveh st ranskih diagonal z naravnimi šte vili? Ob stajaj o. Najmanj ši tak kvader ima robove a = 04, b = 53, C = 672. (5) Tu je telesn a diagonala d = 697, st ranski diagonali dl = 85 in d 3 = 680 se izražata s celima številoma, diagonala d 2 = 6V0l0l pa je iracionalna. Navedeni primer seve da ni edini t ak kvader. Ob st aj aj o param e t ri č n i obrazci, podobni obrazcem (4), ki daj o neštet o kvad rov s to lastnostjo, vendar so bolj zapleteni, kakor so (4), in t udi izpeljava je dolgoveznejša. Zato jih t u ne bomo navaj ali.

Mat ematika Vzemimo poljuben kvader, pr i katere m se izražaj o do lžine robov a, b, c, te lesne diago nale d in dve h st ranskih diagonal dl in d 3 z nar avnimi šte vili. Naj bod o A, B, C, D og lišča sp odnje osnov ne ploskve, E, F, G, H pa og lišča zgornje (slika 3). Točke A, B, C in G d oločaj o tristrano piramido (tetraeder), ki ima za osnov no ploskev trikotnik ABC s stranicami a, b, dl, njeni stranski robovi pa so c, ~ G l ', \. " I,, I,, I ', I \. \. \. \. I ~ - - -- - - - -- ~ F : : E d3 D!;, - - - - -:---- - - : ", I I, I I " I I, I I Slika 3. d in d 3. Vsi se izražaj o s celimi števili. Mejne ploskve so št irje pravokot ni t rikot niki: Os novna ploskev ABC in strans ka ploskev BCG st a polovici pr avokotnikov ABCD in BCGF; v stran skem trikotniku ACG leži stranica AC (to je diagonala dd v osnovni ploskvi kvadra in je zato pravokotna na stra nice CG, ki je tretji rob kvadra; v trikot niku ABG pa je stranica A B rob kvadra in je zato pravokotna na st ranico BG (to je diagonala d 3 ), ki leži v stranski ploskvi C B F G kvadra. Če so stranice pravokot nega trikot nika cela števila, je t udi njegova plo š č ina, ki je enaka polovici produkta katet, celo število (v pitagorejski trojki je vselej ena kateta sodo število, glej enačb e (3)). Vzemimo za zgled kvader z robovi (5). Za ploščine Pl, P2, P3 in P4 stranskih ploskev tetraedra ABCG dobimo tale števila A a B P: = "2 ab = 7 956, P2 = "2 bc = 5 408, P4 = "2ad3 = 35360. P3 = - cd ] = 62 60, 2 Prostorn ina V tetraedra ABCG pa je šest ina pr ostornine kvadra, saj je plo š čin a Pl osnov ne ploskve ABC polovica ploš č in e osnovne ploskve ABC D kva dr a, višina pa je pr i obeh te lesih enaka c, to rej V = iabc. V našem pri meru je prost ornina V = 782 44, se pr avi celo število. Tako smo ugot ovili to le: Vsak kvader, pri katerem se izražaj o rob ovi, t elesna diagon ala in dve strans ki diagonali z nar avni mi števili, do lo č a t ristrano pirami do (te traeder), pri kat eri se izražajo rob ovi, ploščin e stranskih ploskev (to so trikot niki ) in (izkaže se) t udi prostornina z naravnimi šte vili. Ivan Vida v