前苏联著名科学家别莱利曼在他所著的《趣味代数学》中介绍了波格达诺夫·别列斯基的《名画》,画上那位老师拉金斯基是一位自然科学教授,放弃了大学教席来到农村学校当一名普通老师。
画中,黑板上写着一道式子:
十几个学生,有的抓头,有的搔腮,都在吟思,看来老师正让大家心算这道题目,画面紧凑生动,寓意很深。
如果光凭心算来算这一题,是比较困难的,因为数据比较大,算起来比较繁。但如果仔细一研究,10、11、12、13、14这几个数目具有一种有趣的特性:
102 112 122=132 142,
而且
100 121 144=365.
所以,很容易算出画里的算式应等于2.
现在,把这个问题推广一点:还有没有其它这样五个连续的整数,前三个的平方和正好等于后两个的平方和呢?
设x为这五个连续整数的第二个数,(这样设有方便之处,为什么?)依题意可列得方程:
(x-1)2 x2 (x 1)2=(x 2)2 (x 3)2.
去括号,化简,得
x2-10x-11=0.
解这个一元二次方程,得
x1=11,x2=-1.
所以,具有所要求性质的数列有两组:拉金斯基的那组是10,11,12,13,14;另一组是-2,-1,0,1,2.
事实上,
(-2)2 (-1)2 02=12 22.
如何把问题进一步拓宽一点:有没有这样七个连续整数,前四个的平方和等于后三个的平方和?
问题就是要解方程
(x-3)2 (x-2)2 (x-1)2 x2=(x 1)2 (x 2)2 (x 3)2.
不难得出这个方程的解是x1=24,x2=0.
读者不难写出类似的等式。