NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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ADDITION

 

Débutants

Addition

PARTITION

 

Glossaire

Addition

 

 

Rubrique

PARTITION

 

 

Entiers & Carrés

Cubes

Puissances 4...n

Somme de 4 carrés
              Théorème de Lagrange

Somme de n puissances
                 Théorème de Waring

1 à 100 en 4 carrés

Sommes de cubes et autres puissances 

Comprendre les sommes de carrés

 

Sommaire de cette page

>>> Somme de n cubes

>>> Somme de n cubes, plusieurs fois

>>> Cube, somme de n cubes

>>> Carré, somme de n cubes

>>> Cubes de nombres consécutifs

>>> Curiosités

 


 

 

PARTITION des NOMBRES

en SOMME de CUBES

 

Somme de cubes, une fois ou plusieurs fois

Puissance somme de cubes

Curiosités

Généralisation à toute puissance, voir: Théorème de Waring

Voir Table des puissances des nombres

 

 

SOMME de n CUBES

-Ý-

9 cubes

Tout entier est décomposable

en somme d'au plus

neuf cubes.

 

2 nombres seulement

nécessitent 9 cubes.

 

*  Les deux seuls qui nécessitent les 9 termes.

 

23 =

2. 23 + 7. 13

239 =

 2. 43 + 4. 33 + 3. 13

 

 

*  Si on admet les cubes négatifs

 

  23 =

    33 + 4 . (-1)3   

soit 5 termes

8 cubes

15 nombres seulement

nécessitent 8 cubes.

15, 22, 50,

114, 167, 175, 186,

212, 213, 238,

303, 364,

420, 428, et 454

7 cubes

Tout entier suffisamment grand

est décomposable en somme

d'au plus sept cubes.

*  8042  est probablement le plus grand entier qui ne peut pas être décomposé en moins de 7 cubes.

5 cubes

Tout nombre est décomposable

d'une infinité de manière en somme

de 5 cubes positifs ou négatifs.

 

 

4 cubes

Tout entier qui ne laisse pas un reste de 4 ou 5 lors d'une division par 9, peut se décomposer en somme de 4 cubes positifs ou négatifs.

 

 

 Voir Tables de sommes de cubes

 

 

SOMME de n CUBES, plusieurs fois

-Ý-

4 cubes

2 fois

 

81 = 03 + 33 + 33 + 33

      = 13 + 23 + 23 + 43

 

2 cubes

2 fois

 

1 729

le plus petit entier décomposable de deux façons en somme de deux cubes.

 

1729 = 13 + 123 = 93 + 103

          = 1 + 1728 = 729 + 1000

 

Voir Table des sommes de deux cubes deux fois

Voir 1729 et histoire à propos de ce nombre

Voir Calcul de cubes de nombres consécutifs

3 cubes

2 fois

 

251

le plus petit nombre décomposable en 2 sommes de 3 cubes.

251 = 13 + 53 + 53    = 1 + 125 + 125

        = 23 + 33 + 63    = 8 + 27 + 216

2 cubes

3 fois

 

87 539 319

le plus petit nombre décomposable en 3 sommes de 2 cubes.

 

175 959 000

est le second connu.

87 539 319 = 1673 + 4363

                     = 2283 + 423 3

                     = 2553 + 414 3

 

175 959 000 =   703 + 5603

                       = 3153 + 5253

                       = 1983 + 5523

Voir Nombre = sommes de cubes

 

 

 

 

CUBE = SOMME de CUBES

-Ý-

Cube,

somme de 2 cubes

 

 

a3 + b3 = c3

N'existe pas: théorème de Fermat-Wiles.

 

a3 + b3 = 2c3

De même pour la somme de deux cubes, double d'un cube.

 

Cube,

somme de 3 ou 4 cubes

 

 

 

  63      =        53      +        43      +       33                         =      216

  93      =        13      +        63      +        83                         =      729

193      =        33      +      103      +      183                         =      6 859

203      =        73      +      143      +      173                         =      8 000

203      =      113      +      123      +      133      +      143      =      8 000

253      =        43      +      173      +      223                         =      15 625

283      =      183      +      193      +      213                         =      21 952

293      =      113      +      153      +      273                         =      24 389

                                                                                           

903      =      253      +      383      +      873                         =      729 000

 

Voir Pépites / Quadruplets / Table des sommes de cubes

 

 

 

 

Somme de cubes

 

23 +  23 = 2 x 23 = 24

33 +  33 +  33 = 3 x 33 = 34

43 +  43 + 43 +  43 = 4 x 43 = 44

n3 +  n3 + … +  n3 = n x n3 = n4

 

93 +    183 =   94

283 +    843 = 284

653 +  2603 = 654

 

 

 

 

CARRÉ = SOMME de CUBES

-Ý-

 

 

 

Carré somme de 2 cubes

 

Exemple

24² = 43 + 83

 

Toutes les valeurs jusqu'à 100

a

 

1

2

2

4

7

8

9

10

11

14

16

18

22

25

28

32

33

36

49

50

56

65

72

98

b

 

2

2

46

8

21

8

18

65

37

70

32

18

26

50

84

32

88

72

98

50

65

91

72

98

c

 

3

4

312

24

98

32

81

525

228

588

192

108

168

375

784

256

847

648

1 029

500

671

1 014

864

1 372

a3

 

1

8

8

64

343

512

729

1 000

1 331

2 744

4 096

5 832

10 648

15 625

21 952

32 768

35 937

46 656

117 649

125 000

175 616

274 625

373 248

941 192

b3

 

8

8

97 336

512

9 261

512

5 832

274 625

50 653

343 000

32 768

5 832

17 576

125 000

592 704

32 768

681 472

373 248

941 192

125 000

274 625

753 571

373 248

941 192

c2

 

9

16

97 344

576

9 604

1 024

6 561

275 625

51 984

345 744

36 864

11 664

28 224

140 625

614 656

65 536

717 409

419 904

1 058 841

250 000

450 241

1 028 196

746 496

1 882 384

 

Voir: Méthode de calcul

Somme des entiers au cube = carré de la somme de ces entiers

 

 

 

Double d'un carré somme de 2 cubes

 

 

En bleu les configuration triviales du type: (n²)3 + (n²)3 = 2 x (n3

 

 

 

 

 

Carré somme de 3 cubes

Exemple

(1 + 2 + 3)² = 6² = 13 + 23 + 33

Voir  Carré somme de cubes avec nombres consécutifs

 

Toutes les valeurs jusqu'à 20

a

 

1

1

1

1

1

2

3

4

4

6

6

6

8

8

9

10

12

12

b

 

2

2

4

6

14

9

3

4

8

9

10

14

9

13

14

10

12

17

c

 

3

6

14

8

19

14

3

17

12

16

20

16

19

15

16

20

12

20

d

 

6

15

53

27

98

59

9

71

48

71

96

84

90

78

87

100

72

121

a3

 

1

1

1

1

1

8

27

64

64

216

216

216

512

512

729

1 000

1 728

1 728

b3

 

8

8

64

216

2 744

729

27

64

512

729

1 000

2 744

 729

2 197

2 744

1 000

1 728

4 913

c3

 

27

216

2 744

512

6 859

2 744

27

4 913

1 728

4 096

8 000

4 096

6 859

3 375

4 096

8 000

1 728

8 000

d2

 

36

225

2 809

 729

9 604

3 481

81

5 041

2 304

5 041

9 216

7 056

8 100

6 084

7 569

10 000

5 184

14 641

 

 

 

 

Carré somme de 4 cubes

Exemple

 

100 = 13 + 23 + 33 + 43

           = (1 + 2 + 3 + 4)2

Voir Carrés et cubes

 

 

Toutes les valeurs jusqu'à 10

a

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

2

2

2

2

2

3

4

4

4

4

4

5

9

b

1

2

2

2

2

2

2

2

2

3

4

8

2

2

2

2

3

6

7

4

4

6

6

8

6

9

c

1

2

2

2

3

4

6

6

8

3

8

8

2

4

5

6

9

7

7

4

8

6

8

8

6

9

d

1

2

4

8

4

6

6

10

10

9

8

10

10

4

7

9

10

9

8

4

9

9

9

8

7

9

e

2

5

9

23

10

17

21

35

39

28

33

45

32

12

22

31

42

36

35

16

37

35

39

40

30

54

a3

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

8

8

8

8

8

8

27

64

64

64

64

64

125

729

b3

1

8

8

8

8

8

8

8

8

27

64

512

8

8

8

8

27

216

343

64

64

216

216

512

216

729

c3

1

8

8

8

27

64

216

216

512

27

512

512

8

64

125

216

729

343

343

64

512

216

512

512

216

729

d3

1

8

64

512

64

216

216

1 000

1 000

729

512

1 000

1 000

64

343

729

1 000

729

512

64

729

729

729

512

343

729

e2

4

25

81

529

100

289

441

1 225

1 521

784

1 089

2 025

1 024

144

484

961

1 764

1 296

1 225

256

1 369

1 225

1 521

1 600

900

2 916

 

 

 

 

CUBES de NOMBRES CONSÉCUTIFS

-Ý-

Cubes consécutifs

 

9

seul carré somme de cubes de nombres consécutifs.

9 = 3²

          = 13 + 23

Parfaits

Tout nombre parfait, sauf 6,

est décomposable en somme de cubes d'impairs successifs.

  28 = 13 + 33

496 = 13 + 33 + 53 + 73

Divisible

La somme des cubes de trois nombres consécutifs est divisible par 9.

9  |  (n-1)3 + n3 + (n+1)3

 

Rappel La barre verticale se lit "divise"

 

 

 

CURIOSITÉS

-Ý-

Distincts

 

12 758

est le plus grand nombre qui ne peut pas s'écrire comme la somme de cubes distincts.

 

Chiffres

Seuls 6 nombres sont égaux à la somme des chiffres de leur cube.

n

n3

1

1

8

512

17

4 913

18

5 832

26

17 576

27

19 683

 

Seuls 4 nombres sont égaux à la somme des cubes de leurs chiffres.

n

Cubes des chiffres

153

1 + 125 + 27

370

27 + 343

371

27 + 343 + 1

407

64 + 343

Boucle rare

Unique solution

pour 2, 3 ou 4 chiffres et

pour les puissances 2, 3, 4

au moins

 

 

1 3 6 = 23 + 43 + 43

2 4 4 = 13 + 33 + 63

 

Les deux plus proches à 2 près:

 

  24 = 23 + 23 + 23

224 =        23 + 63

 

155 = 33 + 43 + 43

342 = 13 + 53 + 63

 

 

 

 

Liste des sommes des puissances des cubes de nombres consécutifs

 

S2 est la somme de 2 cubes. Ex: 35 = 23 + 33

S3 est la somme de 3 cubes. Ex: 99 = 23 + 33 + 43

 

 

 

 

Florilège de cubes

 

100

= 13 + 23 + 33 + 43

*        Somme de 4 cubes consécutifs

8 000

= 26 x 53

= 203

=   73 + 143 + 173

=           113 + 123 + 133 + 143

*        Cube

*        Somme de 4 cubes consécutifs

*        Somme de 3 cubes

9 000

= 103 + 113 + 123 + 133 + 143

*        Somme de 5 cubes consécutifs

16 8303

= 11343 + 11353 +11363 +

                                     … + 21333

*        Cube

*        Somme de 1000 cubes consécutifs

 

8000 & 168303 sont cités page 345 du livre "Code to Zero" de Ken Follet

 

 

 

 

 


 

 

Suite

*    Puissances 4, 5 …

*    Somme de cubes

*    Somme de cubes 2 fois

Voir

*    Bi, tripartitions

*    Carré des triangulaires = somme de cubes

*    Cubes

*    Nombre = sommes de cubes

*    Nombre = sommes de puissances

*    Nombres carrés

*    Nombres cubes

*    Nombres polygones

*    Nombres triangles

*    Somme multi puissantes

*    Table des puissances des nombres

*    Unité des puissances