サイエンスプロジェクト

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2月21日 k2乗の和のパズルです

2016-02-22 02:03:46 | 実験解説

 写真1のピラミッドのような形の立体があります。一番上にある小さな立方体を単位として、いくつの立方体でできているでしょう。

写真1

一番上1個  2段目2×2=4個  3段目3×3=9個  

4段目4×4=16個 5段目5×5=25個 合計1+4+9+16+25=55個です。

 ここで写真2のように、6個の同じ立体を用意します。

写真2

この6個を組み合わせると(写真3 写真4)

写真3

写真4

直方体になります。(写真5)

写真5

この直方体の体積は5×(5+1)×(5+5+1)=5×6×11=330

最初の立体6個分で330だから、6で割って330÷6=55になります。

これは、高校の数学Ⅱで勉強する

という公式を表わしています。

左の記号は気にしないでください。真ん中の式が立体を作る立方体の個数の計算式です。n段目までの和を表わします。でもこのままでは計算が大変ですね。そこで、右辺の登場です。nが立体の段数です。写真1の場合は5。それで写真5の場合は5(5+1)(2×5+1)になります。