等比數字方盒

連接正方形的每邊中點得一個新正方形,重複n次得n個正方形,由外而內總共有(n+1)個正方形,如附圖。
由外而內分別是第1層、第2層、第3層、...。

在第1層正方形的四個頂點各填上一個數,將相鄰兩頂點的數相減求差(大數-小數),並將此差填寫在邊上的中點上。連接4個中點成下一層正方形,循上述步驟,幾回和後會出現一層正方形,其頂點上的數字都是相同的,如此層層正方形組成的圖形稱之為數字方盒

 

如果第1層正方形頂點填入的數依序是1、r、r2、r3成等比,r是大於1的整數,則各層正方形其頂點上的數如下:

第1層 1 r r2 r3
第2層 r-1 r(r-1) r2(r-1) r3-1
第3層 (r-1)2 r(r-1)2 r2-1 r(r2-1)
第4層 (r-1)3 (r-1)2(r+1) (r-1)(r2+1)






如果r=2時,第4層第2個數是(r-1)(-r2+2r+1)。
如果r≧3時,第4層第2個數是(r-1)(r2-2r-1)。

r=2
,第7層正方形頂點的數都是相同的2。
第1層 1 r r2 r3
第2層 r-1 r(r-1) r2(r-1) r3-1
第3層 (r-1)2 r(r-1)2 r2-1 r(r2-1)
第4層 (r-1)3 (r-1)(-r2+2r+1) (r-1)2(r+1) (r-1)(r2+1)
第4層 1 1 3 5
第5層 0 2 2 4
第6層 2 0 2 4
第7層 2 2 2 2











r≧3時
第1層 1 r r2 r3
第2層 r-1 r(r-1) r2(r-1) r3-1
第3層 (r-1)2 r(r-1)2 r2-1 r(r2-1)
第4層 (r-1)3 (r-1)(r2-2r-1) (r-1)2(r+1) (r-1)(r2+1)
第5層 2(r-1) 2r(r-1) 2(r-1) 2r(r-1)
第6層 2(r-1)2 2(r-1)2 2(r-1)2 2(r-1)2










如果第1層正方形頂點依序是1、r、r2、r3成等比,則
(1) r=1,第1層正方形頂點1、1、1、1。
(2) r=2,第7層正方形頂點2、2、2、2。
(3) r≧3,第6層正方形頂點都是2(r-1)2


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