平方数详细资料大全

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平方数（或称完全平方数），是指可以写成某个整数的平方的数，即其平方根为整数的数。例如，9 = 3 × 3，9是一个平方数。

基本介绍

中文名 ：平方数 外文名 ：square numbers 别称 ：完全平方数、正方形数 定义 ：可以写成某个整数的平方的数 套用学科 ：数学 所属领域 ：数学

定义,举例,性质,表达式,方阵,通项公式,递推公式,连续整数的和,

定义

平方数也称 正方形数 ，若 n 为平方数，将 n 个点排成矩形，可以排成一个正方形。 若将平方数概念扩展到有理数，则两个平方数的比仍然是平方数，例如， 。 若一个整数没有除了 1 之外的平方数为其因子，则称其为无平方数因数的数。

举例

最小的50个完全平方数为（OEIS中的数列A000290）： 图1：构成平方数的星形六角数 1 ² = 1， 2 ² = 4 ，3 ² = 9， 4 ² = 16， 5 ² = 25， 6 ² = 36 ，7 ² = 49 ，8 ² = 64 ，9 ² = 81 ，10 ² = 100， 11 ² = 121， 12 ² = 144 ，13 ² = 169 ，14 ² = 196 ，15 ² = 225， 16 ² = 256， 17 ² = 289 ，18 ² = 324， 19 ² = 361 ，20 ² = 400， 21 ² = 441 ，22 ² = 484， 23 ² = 529 ，24 ² = 576， 25 ² = 625 ，26 ² = 676， 27 ² = 729 ，28 ² = 784 ，29 ² = 841， 30 ² = 900， 31 ² = 961， 32 ² = 1024， 33 ² = 1089 ，34 ² = 1156 ，35 ² = 1225， 36 ² = 1296 ，37 ² = 1369 ，38 ² = 1444， 39 ² = 1521 ，40 ² = 1600， 41 ² = 1681， 42 ² = 1764 ，43 ² = 1849， 44 ² = 1936， 45 ² = 2025 ，46 ² = 2116 ，47 ² = 2209 ， 48 ² = 2304 ，49 ² = 2401， 50 ² = 2500。

性质

一个平方数是两个相邻三角形数之和。两个相邻平方数之和为一个中心正方形数。所有的奇数平方数同时也是中心八边形数。 四平方和定理说明所有正整数均可表示为最多四个平方数的和。特别的，三个平方数之和不能表示形如 4k(8m + 7) 的数。若一个正整数可以表示因子中没有形如 4k + 3 的素数的奇次方，则它可以表示成两个平方数之和。 平方数必定不是完全数。 奇数的平方除以4余1，偶数的平方则能被4整除。 a ² -b ² =(a+b)(a-b)。 一个平方数是两个相邻三角形数之和。两个相邻平方数之和为一个中心正方形数。所有的奇数平方数同时也是中心八边形数。 四平方和定理说明所有正整数均可表示为最多四个平方数的和。特别的，三个平方数之和不能表示形如 4(8 m + 7) 的数。若一个正整数可以表示因数中没有形如 4 k +3 的素数的奇次方，则它可以表示成两个平方数之和。 在十进制中，平方数只能以 00，1，4，6，9 或 25 结尾：

若一个数以 0 结尾，它的平方数以 00 结尾，且其他数字也构成一个平方数； 若一个数以 1 或 9 结尾，它的平方数以 1 结尾，且其他数字构成的数能被 4 整除； 若一个数以 2 或 8 结尾，它的平方数以 4 结尾，且其他数字构成一个偶数； 若一个数以 3 或 7 结尾，它的平方数以 9 结尾，且其他数字构成的数能被 4 整除； 若一个数以 4 或 6 结尾，它的平方数以 6 结尾，且其他数字构成一个奇数； 若一个数以 5 结尾，它的平方数以 25 结尾，且前面的一位或两位数字数字必定为 0，2，06，56 之一，25前面的数是普洛尼克数。

每4个连续的自然数相乘加 1，必定会等于一个平方数，即 a ( a + 1)( a + 2)( a + 3) + 1 = ( a + 3 a + 1)。 平方数必定不是完全数。 平方数必定是3的倍数或者3的倍数+1。 平方数必定是4的倍数或者4的倍数+1。 是否在相继正方形数之间存在一个素数这一命题，对9000000以内的数目是正确的。 除了000以外，平方数末3位数若相同，必为444：如38=1444，462=213444。 除了0000以外，平方数末4位数不可能相同。

表达式

方阵

著名数学家毕达哥拉斯发现有趣奇数现象：将连续奇数相加，每次的得数正好就产生完全平方数。 如：1 + 3(=2 ² ) + 5(=3 ² ) + 7(=4 ² ) + 9(=5 ² ) + 11(=6 ² ) + 13(=7 ² )……在奇数和平方数之间有着密切的重要联系。一个整数是完全平方数若且唯若相同数目的点能够在平面上排成一个正方形的点阵，使得每行每列的点都一样多。 图2：平方数

通项公式

对于一个整数 n ，它的平方写成 n ² 。n ² 等于头 n 个正奇数的和。在上图中，从1开始，第 n 个平方数表示为前一个平方数加上第 n 个正奇数，如 5 ² = 25 = 16 + 9。即第五个平方数25等于第四个平方数16加上第五个正奇数：9。

递推公式

每个完全平方数可以从之前的两个平方数计算得到，递推公式为 n ² = 2(n − 1) ² − (n − 2) ² + 2。例如，2×5 ² − 4 ² + 2 = 2×25 − 16 + 2 = 50 − 16 + 2 = 36 = 6 ² 。

连续整数的和

完全平方数还可以表示成 n ² = 1 + 1 + 2 + 2 + ... + n − 1 + n − 1 + n。例如，4 ² = 16 = 1 + 1 + 2 + 2 + 3 + 3 + 4。可以将其解释为在边长为 3 的矩形上添加宽度为 1 的一行和一列，即得到边长为 4 的矩形。这对于计算较大的数的完全平方数非常有用。例如： 52 ² = 50 ² + 50 + 51 + 51 + 52 = 2500 + 204 = 2704。