رقم الكعكة

تقسم ثلاثة مستويات متعامدة الكعكة إلى ثمانية قطع على الأكثر ( C3 ) .
رسم متحرك يوضح مستويات القطع اللازمة لتقطيع كعكة إلى 15 قطعة بأربع شرائح (تمثل الرقم 5 للكعكة). أربعة عشر قطعة منها لها سطح خارجي، مع قطع هرم رباعي الأوجه واحد من المنتصف.

في الرياضيات ، يُعرف عدد الكعكة ، ويرمز له بـ C <sub>n</sub> ، بأنه أكبر عدد من المناطق التي يمكن تقسيم مكعب ثلاثي الأبعاد إليها بواسطة n مستوى بالضبط . سُمي عدد الكعكة بهذا الاسم لأنه يمكن تخيل كل تقسيم للمكعب بواسطة مستوى كشريحة تُقطع بسكين عبر كعكة مكعبة الشكل . وهو النظير ثلاثي الأبعاد لتسلسل " المُقدِّم الكسول" .

يتم إعطاء قيم C n لـ n = 0، 1، 2، ... بواسطة 1، 2، 4، 8، 15، 26، 42، 64، 93، 130، 176، 232، ... (التسلسل A000125 في OEIS ) .

الصيغة العامة

إذا كان n ! يرمز إلى المضروب ، فإننا نرمز إلى معاملات ذات الحدين بـ

(نك)=ن!ك!(ن-ك)!،{\displaystyle {n \choose k}={\frac {n!}{k!(nk)!}},}

ونفترض أن هناك n مستوى متاح لتقسيم المكعب، فإن رقم الكعكة رقم n هو: [ 1 ]

جن=(ن3)+(ن2)+(ن1)+(ن0)=16(ن3+5ن+6)=16(ن+1)(ن(ن-1)+6).{\displaystyle C_{n}={n \choose 3}+{n \choose 2}+{n \choose 1}+{n \choose 0}={\tfrac {1}{6}}\!\left(n^{3}+5n+6\right)={\tfrac {1}{6}}(n+1)\left(n(n-1)+6\right).}

ملكيات

أرقام الكعك هي النظير ثلاثي الأبعاد لتسلسل مقدم الطعام الكسول ثنائي الأبعاد . كما أن الفرق بين أرقام الكعك المتتالية يعطي تسلسل مقدم الطعام الكسول. [ 1 ]

أرقام الكعكة (باللون الأزرق) ومتتاليات OEIS الأخرى في مثلث برنولي

العمود الرابع من مثلث برنولي ( k = 3) يعطي أرقام الكعكة لـ n قطع، حيث n 3.

برهانٌ بدون كلمات على أن مجموع أول 4 حدود في كل صف من صفوف مثلث باسكال يكافئ مجموع أول حدين زوجيين في الصف التالي

يمكن اشتقاق المتتالية بدلاً من ذلك من مجموع أول 4 حدود من كل صف من مثلث باسكال : [ 2 ]

ك
ن
0123مجموع
011
1112
21214
313318
4146415
515101026
616152042
717213564
818285693
9193684130

تطبيقات أخرى

في أبعاد مكانية (وليس الزمكان)، تمثل معادلات ماكسويلجن{\displaystyle C_{n}}معادلات حقيقية مستقلة مختلفة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 ياغلوم، أ.مياغلوم، إ.م. (1987). مسائل رياضية صعبة ذات حلول أولية . المجلد  1. نيويورك: منشورات دوفر .
  2. (التسلسل A000125 في OEIS )