Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Lösungen aus der Schule Strategie: Vorwärts- und Rückwärtsarbeiten Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Weitere klassische figurierte Zahlen Hier „sieht“ man eher nichts ... (STIFEL 1553, 44) > Dreieckzahl(k)^2 + Dreieckzahl(k+1)^2; Dreieckzahl(Dreieckzahl(k) + Dreieckzahl(k+1)); 2 2 k 1 · § ( k2 ) 2 k § ( k1 ) · ¨¨ ¸¸ ¨¨ 1 ¸¸ 2 2 2 2¹ © 2 © ¹ 2 2 „Ist das immer so?“ 2 1 ( k2 ) 2 · § ( k1 ) ¨¨ ¸¸ k 2 2 2 2 2 © ¹ ( k1 ) k 1 ( k2 ) 2 4 4 2 4 33 34 Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert ... aber hier sieht man’s, wenn man zweimal hinschaut Und wie sieht die Dreieckwurzel (von Stifel) aus? (Abb. rechts nach: Nelsen 2000, 99) Weil’s so „lustlich und lieblich“ ist: L a n g s a m : Die Summe der „Quadrate“(!) zweier aufeinanderfolgender Dreieckzahlen ist eine Dreieckzahl, deren Dreieckwurzel die Summe der beiden Dreieckzahlen ist. (STIFEL 1553, 46) Diesen Zusammenhang beschrieben schon Plutarch von Chäronea und Diophant. Kuckucksklone (Becker 1957, 42) Wir sehen in diesem Münzenbild auch: 4 '(k ) 1 35 k 2 (k 1)2 und ... 36 Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Weitere Beispiele (Entnommen aus den Sammlungen von Roger B. Nelsen) Das magstu probiren Noch einmal Summe der n ersten ungeraden Zahlen n 4¦ (2k 1) (STIFEL 1553, 46) n Meint kurz: ¦k 3 2 '(k ) . Ein klarer Gedanke – klar aufgeschrieben? k 1 k 1 Und wir sehen ein neues Muster: „Siegerpodest“ ... ... vielleicht können wir’s ja brauchen?! 37 Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert 38 Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Etwa dafür Oder auch dafür Noch einmal Summe der n ersten Kuben Summe von Quadraten Noch einmal als Verallgemeinerung der n ersten ungeraden Zahlen ! 4¦ k 3 k 1 (n 2 n )2 (n(n 1))2 In Kombination mit Woraus folgt: n ¦k 3 k 1 § n(n 1) · ¨ ¸ 2 © ¹ 2 '(n )2 39 ((2n 1) 1)2 40 Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Dreieck –, Quadrat – ..... ...... ....... ........ Vieleckzahlen Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Sehen Sie Sechseckzahl(summ)en? – Oder mehr? Die Struktur der k-ten n-Eckzahl verstehen am Beispiel der 6-ten 6-Eckzahl (Wieder)Erkennen Sie etwas in diesen Bildern? (Wieder)Erkennen Sie etwas in diesen Zahlen? Term? 41 42 Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Elementarmathematik vom höheren Standpunkt Arithmetik (und Algebra) als Prozess und Produkt Univ.-Prof. Dr. Anselm Lambert Bleiben wir im Raum – Tetraederzahlen ... Und jetzt? Tn n n k 1 k 1 ¦ '(k ) ¦ k(n (k 1)) und Tn n(n 1)(n 2) 6 Wie muss man den Quader sechsteln? und Tn §n 2 · ¸¸ ¨¨ © 3 ¹ Pascalsches Dreieck? und .................................................................. und wie sieht’s eigentlich aus mit Dodekaeder zahlen ... und .............................................und................................. 43 44