算術と代数では、数nの4 乗は、 nの 4 つのインスタンスを掛け合わせた結果です。n 4 = n × n × n × n。
4乗もまた、ある数をその数の3乗で掛けることによって作られます。さらに、4乗は平方根の平方根でもあります。
n 4を「4 乗」の代わりに、nテセラクト、ハイパーキューブ、ゼンジゼンジック、バイクアドレート、スーパーキューブなどと呼ぶ人もいます。
整数の4乗の数列は、双四乗数またはテッセラティック数として知られており、次のとおりです。
- 0, 1, 16, 81, 256, 625, 1296, 2401, 4096, 6561, 10000, 14641, 20736, 28561, 38416, 50625, 65536, 83521, 104976, 130321, 160000, 194481, 234256, 279841, 331776, 390625, 456976, 531441, 614656, 707281, 810000, ... ( OEISのシーケンスA000583 )。
物件
10進数の4乗の最後の桁は、0、1、5、または6のいずれかになります。
16進数では、4乗の最後のゼロ以外の桁は常に1です。[ 1 ]
すべての正の整数は、最大で19個の4乗の和として表すことができます。13792より大きいすべての整数は、最大で16個の4乗の和として表すことができます(ワーリングの問題を参照)。
フェルマーは、4乗は他の2つの4乗の和にはなり得ないことを知っていました(フェルマーの最終定理のn =4の場合。フェルマーの直角三角形の定理を参照)。オイラーは、4乗は3つの4乗の和にはなり得ないと推測しましたが、200年後の1986年に、エルキースによって以下の式で反証されました。
- 20615673 4 = 18796760 4 + 15365639 4 + 2682440 4。
エルキースは、指数が4の場合の反例が無限に存在することを示した。そのいくつかは次の通りである。[ 2 ]
- 2813001 4 = 2767624 4 + 1390400 4 + 673865 4 (アラン・マクラウド)
- 8707481 4 = 8332208 4 + 5507880 4 + 1705575 4 (DJ バーンスタイン)
- 12197457 4 = 11289040 4 + 8282543 4 + 5870000 4 (DJ バーンスタイン)
- 16003017 4 = 14173720 4 + 12552200 4 + 4479031 4 (DJ バーンスタイン)
- 16430513 4 = 16281009 4 + 7028600 4 + 3642840 4 (DJ バーンスタイン)
- 422481 4 = 414560 4 + 217519 4 + 95800 4 (ロジャー・フライ、1988年)
- 638523249 4 = 630662624 4 + 275156240 4 + 219076465 4 (アラン・マクラウド、1998)
4次方程式は、4次(それ以上ではない)多項式を含み、アーベル・ルフィニの定理により、根号を用いた一般解を持つ最高次の方程式である。
参考文献
- ↑奇数乗の4乗は、奇数の平方数の2乗です。すべての奇数の平方数は8を法として1に合同であり、(8n+1) 2 = 64n 2 + 16n + 1 = 16(4n 2 + 1) + 1 となるため、すべての4乗は16を法として1に合同です。偶数乗の4乗(0を除く)は、ある正の整数kと奇数の整数nに対して(2 k n) 4 = 16 k n 4に等しく、偶数乗の4乗は、奇数乗に16のべき乗を掛けたものとして表すことができます。
- ↑ Meyrignac, Jean-Charles (2001年2月14日) 「同次べき乗の最小等和の計算:既知の最良解」より引用 。 2017年7月17日取得。