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Édition du: 18/06/2020

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Brèves de Maths

 

INDEX

 

Types de nombres figurés: liste et liens

 

Nombres

 

Nombres Polygonaux

Hexagonaux

Heptagonaux

Octogonaux

Autres

Hepta. Centrés

 

 

 

NOMBRES HEPTAGONAUX

7-gonal

 

Nombres construits en déposant des points sur des heptagones gigognes, chacun appuyé sur le précédent.

 

 

Sommaire de cette page

>>> Nombres heptagonaux

>>> Nombres heptagonaux – Tables 

>>> Propriétés avec les nombres entiers

>>> Propriétés avec les nombres triangulaires

>>> Propriétés entre heptagonaux

>>> Nombres heptagonaux généralisés

>>> Langue

 

 

Débutants

Nombres figurés ou géométriques

 

Glossaire

Nombres géométriques

 

 

 

Nombres heptagonaux

haut

 

Construction des nombres heptagonaux

Notation et formules

 

La formule en somme résulte du décompte vu ci-dessus. L'incrément étant égal à:
5n + 1 +  1 ou 5n – 4.

 

Caractérisation

 

Sorte de racine heptagonale.

Si n est un nombre entier alors x est le énième nombre hexagonal. Sinon, il n'est pas hexagonal.

N est la racine de x = 1/2 (5n² – 3n).

Fonction génératrice

 

L'instruction demande le développement sur dix termes.

Programme

Somme des inverses

 

Constante calculée pour n jusqu'à 10 000:
1,3227 39



              = 1,322779253…

 

Nombres heptagonaux – Tables 

haut

Les 100 premiers heptagonaux

1, 7, 18, 34, 55, 81, 112, 148, 189, 235, 286, 342, 403, 469, 540, 616, 697, 783, 874, 970, 1071, 1177, 1288, 1404, 1525, 1651, 1782, 1918, 2059, 2205, 2356, 2512, 2673, 2839, 3010, 3186, 3367, 3553, 3744, 3940, 4141, 4347, 4558, 4774, 4995, 5221, 5452, 5688, 5929, 6175, 6426, 6682, 6943, 7209, 7480, 7756, 8037, 8323, 8614, 8910, 9211, 9517, 9828, 10144, 10465, 10791, 11122, 11458, 11799, 12145, 12496, 12852, 13213, 13579, 13950, 14326, 14707, 15093, 15484, 15880, 16281, 16687, 17098, 17514, 17935, 18361, 18792, 19228, 19669, 20115, 20566, 21022, 21483, 21949, 22420, 22896, 23377, 23863, 24354, 24850

Heptagonaux carrés

 

Ces nombres sont aussi octogonaux centrés.

1, 81, 5929, 2307361, 168662169, 12328771225, 4797839017609, 350709705290025, 25635978392186449, 9976444135331412025, 729252434211108535809, 53306479301521270428241, 20744638830126197732344369, 1516379800105728357531817761, 110843467413344235941816109721

Heptagonaux cubes jusqu'à n = 106

 

Aucun.

 

Heptagonaux et triangulaires

 

Ces nombres sont trouvés en résolvant l'équation de Pell: X² – 5Y² = 4

 

Quelques solutions pour (X, Y): (3, 1), 7, 5), (17, 13), (53,41), (133, 103), …

 

Soit pour (n, m): (1, 1), (5, 10), (221, 493), (1513, 3382), …

 

Voir Brève de Maths 522

Ce sont les heptagonaux d'indices:

1, 5, 221, 1513, 71065, 487085, 22882613, 156839761, 7368130225, ...

 

Ils sont tels que: 1/2 n (5n – 3) =  1/2 m (m + 1).

 

Recherche de la solution

5n² – 3n

= m² + m

5²n² – 15n

= 5(m² +m)

5²n² - 15n + b²

    = (5n + b)²

    = 5²n²-10bn+b²

b = 15/10 = 3/2

+ 1m + b²

    = (m + b)²

    = m²+ 2bm+b²

b = 1/2

= 4

X² – 5Y²

= 4

Heptagonaux et pentagonaux

 

Ces nombres sont trouvés en résolvant l'équation de Pell: 3X² – 5Y² = 22

 

Quelques solutions pour (X, Y): (3, 1), 7, 5), (17, 13), (53,41), (133, 103), …

 

Soit pour (n, m): (1, 1), (42, 54), (2585, 3337),( 160210, 206830), (9930417, 12820113), …

Ce sont les heptagonaux d'indices:

1, 42, 2585, 160210, 9930417, 615525626, 38152658377, 2364849293730, …

 

Ils sont tels que: 1/2 n (5n – 3) =  1/2 m (3m – 1).

 

Recherche de la solution

5n² – 3n

= 3m² – m

3(5²n² – 15n)

= 5(3²m² – 3m)

5²n² - 15n + b²

    = (5n + b)²

    = 5²n²-10bn+b²

b = 15/10 = 3/2

3²m² - 3m + b²

    = (3m + b)²

    = 9m²-6bm+b²

b = 3/6 = 1/2

= 22

3X² – 5Y²

= 22

Heptagonaux et hexagonaux

 

Ces nombres sont trouvés en résolvant l'équation de Pell: X² – 5Y² = 4

 

Quelques solutions pour (X, Y): (3, 1), (7, 3), (18, 8), 47, 21), 123, 55), …

 

Soit pour (n, m): (221, 247), 71065, 79453), (22882613, 25583539), …

Ce sont les heptagonaux d'indices:

1, 221, 71065, 22882613, 7368130225, 2372515049741, …

 

Ils sont tels que: 1/2 n (5n – 3) =  m (2m – 1).

 

Recherche de la solution

5n² – 3n

= 4m² – 2m

4(5²n² – 15n)

=5(16m² – 8m)

= 4

X² – 5Y²

= 4

 

Voir Multi-polygonaux

 

 

 

Propriétés avec les nombres entiers

haut

 

Parité

 

Cycle: impair-Impair- pair-pair.

 

 

Relation avec le 7

Les nombres heptagonaux, multipliés par 40 auxquels on ajoute 9, forment la liste des carrés de tous les nombres terminés par 7, les nombres en 10n – 3.

 

La démonstration est immédiate en développant l'expression

 

(40/2) n (5n – 3) + 9 = 100n² – 60 + 9 = (10n – 3)²

 

trg Pascal ?

 

Propriétés avec les nombres triangulaires

haut

 

 P7,n  = 5Tn-1 + n   (Illustration)

= 5/2 (n – 1)n + n

= 1/2 (5n² – 5n + 2n)

= 1/2 (5n² – 3n)

 

 

 

 

 

5 P7,n + 1 = T5n – 2  

= 5/2 (5n² – 3n) + 1

= 1/2 [ 25n² – 15n + 2)

= 1/2 (5n – 2) (5n – 1)

= 1/2 N (N – 1) avec N = 5n – 2

 

 

 

 

P7,n  = 2Tn + 2Tn-1 + 2Tn-2 – 1   (Illustration)

= 1/2 [2n(n+1) + 2n(n–1)
            + (n–1)(n–2)] – 1

= 1/2 [2n² + 2n + 2n² – 2n
           + n² – 3n +  2 – 2]

= 1/2 (5n² – 3n)

 

 

Propriétés entre heptagonaux

haut

 

Partitions d'un heptagonal en somme d'heptagonaux

 

Exemple: k, 5k+1, n, He(5k+1), He(n+1), He(n), différence

1, 6, 16, 81, 697, 616, 81 => He(17) – He(16 ) = H(6)

2, 11, 57, 286, 8323, 8037, 286

3, 16, 123, 616, 38254, 37638, 616

4, 21, 214, 1071, 115240, 114169, 1071

5, 26, 330, 1651, 273406, 271755, 1651

 

 

Exemple: k, 25k+1,n,  He(25k+1), He(n+1), He(n), différence

1, 26, 330, 1651, 273406, 271755, 1651

2, 51, 1285, 6426, 4132561, 4126135, 6426

3, 76, 2865, 14326, 20530591, 20516265, 14326

4, 101, 5070, 25351, 64279996, 64254645, 25351

5, 126, 7900, 39501, 156052651, 156013150, 39501

 

Nombres heptagonaux généralisés

haut

 

Heptagonaux du deuxième ordre

 

 

Même formule que pour les ordinaires avec signe plus.

Les premiers heptagonaux du 2e ordre

4, 13, 27, 46, 70, 99, 133, 172, 216, 265, 319, 378, 442, 511, 585, 664, 748, 837, 931, 1030, 1134, 1243, 1357, 1476, 1600,

 

Heptagonaux généralisés

 

 

Soit la réunion des nombres heptagonaux ordinaires avec les centrés.

 

  

 

Les premiers heptagonaux généralisés (ordinaires et du 2e ordre)

 

0, 1, 4, 7, 13, 18, 27, 34, 46, 55, 70, 81, 99, 112, 133, 148, 172, 189, 216, 235, 265, 286, 319, 342, 378, 403, 442, 469, 511, 540, 585, 616, 664, 697, 748, 783, 837, 874, 931, 970, 1030, 1071, 1134, 1177, 1243, 1288, 1357, 1404, 1476, 1525, 1600,

 

Langues

Anglais:     A heptagonal number is a figurate number.

Allemand: Heptagonalzahl oder Siebeneckszahl.

Espagnol: Un número heptagonal es un número figurado.

Italien:       Un numero ettagonale è un numero poligonale.

 

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*      Types de nombres figurésIndex

Sites

*      OEIS A000566 - Heptagonal numbers (or 7-gonal numbers): n(5n-3)/2.

*      OEIS A036354 - Heptagonal square numbers

*      OEIS A085787 - Generalized heptagonal numbers

*      OEIS A046193 - Indices of heptagonal numbers which are also triangular numbers

*      OEIS A048902 - Indices of heptagonal numbers which are also hexagonal

*      OEIS A046198 - Indices of heptagonal numbers which are also pentagonal

*      Heptagonal number – Wolfram MathWorld

*      A theorem concerning heptagonal numbers – Harvey J. Hindin

*      CRC Concise Encyclopedia of Mathematics – Eric Weisstein

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http://villemin.gerard.free.fr/aNombre/FIGURE/Heptagon