Diferencia entre revisiones de «Cuadrado perfecto»

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En [[matemáticas]], un '''número cuadrado''' a veces se denomina un '''cuadrado perfecto''' es la multiplicación de un [[entero]] por sí mismo. En otras palabras, un número cuya [[raíz cuadrada]] es un número [[entero]]. De esta forma, por ejemplo, 9 es un cuadrado ya que puede ser escrito como 3 × 3. Si los [[número racional|números racionales]] fueran incluidos en la definición, entonces la razón de dos enteros cuadrados es igualmente un cuadrado (por ejemplo: 4/9 = 2/3 × 2/3).
 
Un número entero positivo que no tiene [[divisor]]es cuadrados (excepto el 1) se denomina [[número libre de cuadrados]].
 
== Ejemplos ==
Los primeros 50 cuadrados ({{OEIS|A000290}}) son: 0<sup>2</sup> = 0
 
<div style="float:left; padding: 1em;">
:1<sup>2</sup> = 1
:2<sup>2</sup> = 4
:3<sup>2</sup> = 9
:4<sup>2</sup> = 16
:5<sup>2</sup> = 25
:6<sup>2</sup> = 36
:7<sup>2</sup> = 49
:8<sup>2</sup> = 64
:9<sup>2</sup> = 81
:10<sup>2</sup> = 100</div>
 
<div style="float:left; padding: 1em;">
:11<sup>2</sup> = 121
:12<sup>2</sup> = 144
:13<sup>2</sup> = 169
:14<sup>2</sup> = 196
:15<sup>2</sup> = 225
:16<sup>2</sup> = 256
:17<sup>2</sup> = 289
:18<sup>2</sup> = 324
:19<sup>2</sup> = 361
:20<sup>2</sup> = 400
</div>
 
<div style="float:left; padding: 1em;">
:21<sup>2</sup> = 441
:22<sup>2</sup> = 484
:23<sup>2</sup> = 529
:24<sup>2</sup> = 576
:25<sup>2</sup> = 625
:26<sup>2</sup> = 676
:27<sup>2</sup> = 729
:28<sup>2</sup> = 784
:29<sup>2</sup> = 841
:30<sup>2</sup> = 900
</div>
 
<div style="float:left; padding: 1em;">
:31<sup>2</sup> = 961
:32<sup>2</sup> = 1024
:33<sup>2</sup> = 1089
:34<sup>2</sup> = 1156
:35<sup>2</sup> = 1225
:36<sup>2</sup> = 1296
:37<sup>2</sup> = 1369
:38<sup>2</sup> = 1444
:39<sup>2</sup> = 1521
:40<sup>2</sup> = 1600
</div>
 
<div style="float:left; padding: 1em;">
:41<sup>2</sup> = 1681
:42<sup>2</sup> = 1764
:43<sup>2</sup> = 1849
:44<sup>2</sup> = 1936
:45<sup>2</sup> = 2025
:46<sup>2</sup> = 2116
:47<sup>2</sup> = 2209
:48<sup>2</sup> = 2304
:49<sup>2</sup> = 2401
:50<sup>2</sup> = 2500
</div>
<br clear="both" />
 
== Propiedades ==
El número ''m'' es un cuadrado de un número si y sólo si uno puede colocar ''m'' puntos en un cuadrado:
 
La fórmula más general para el ''n''-ésimo número cuadrado es ''n''<sup>2</sup>. Este resultado es también igual a la suma de los primeros ''n'' [[números impares]], tal y como puede verse en
:<math>n^2 = \sum_{k=1}^n(2k-1)</math>
 
como puede ser visto en las ilustraciones superiores, donde un cuadrado resulta de los anteriores mediante la adicción de un número impar de puntos (marcado con una '+'). De esta forma, por ejemplo se tiene que: 5<sup>2</sup> = 25 = 1 + 3 + 5 + 7 + 9.
 
El [[teorema de cuatro cuadrados de Lagrange]] establece que cualquier número entero positivo puede ser escrito como la suma de cuatro perfectos cuadrados. Tres cuadrados no son suficientes para ser representados como números de la forma 4<sup>''k''</sup>(8''m'' + 7). Un número positivo puede ser representado como una suma de dos cuadrados precisamente si la
[[factorización en números primos]] no contiene potencias impares de la forma 4''k''&nbsp;+&nbsp;3. Esta es una generalización del [[problema de Waring]].
 
Un número cuadrado puede ser terminado en los dígitos 00,1,4,6,9, o 25 en base 10, como sigue:
 
# Si el último dígito de un [[número]] es 0, su cuadrado acaba en 00 y los precedente [[dígito]]s deben ser también un cuadrado.
# Si el último dígito de un número es 1 o 9, su cuadrado acaba en 1 y el número formado por su precedente debe ser divisible por cuatro.
# Si el último dígito de un número es 2 u 8, su cuadrado acaba en 4 y el precedente dígito debe ser un número par.
# Si el último dígito de un número es 3 o 7, su cuadrado acaba en el dígito 9 y el número formado por su precedentes dígitos debe ser divisible entre cuatro.
# Si el último dígito de un número es 4 o 6, su cuadrado acaba en 6 y el precedente dígito debe ser '''impar'''.
# Si el último dígito de un número es 5, su cuadrado acaba en 25 y los precedentes dígitos deben ser 0, 2, 06, o 56.
 
== Cuadrados como sumas ==
El ''n''-ésimo número cuadrado puede ser calculado del resultado obtenido en las dos anteriores posiciones y al que se le añade el (''n''&nbsp;−&nbsp;1)-ésimo cuadrado de sí mismo, sustrayendo el (''n''&nbsp;−&nbsp;2)-enésimo cuadrado, y añadiendo 2 (<math>n^2 = 2(n-1)^2-(n-2)^2+2</math>). Por ejemplo,
2×5<sup>2</sup>&nbsp;−&nbsp;4<sup>2</sup>&nbsp;+&nbsp;2 = 2×25&nbsp;−&nbsp;16&nbsp;+&nbsp;2 =
50&nbsp;−&nbsp;16&nbsp;+&nbsp;2 = 36 = 6<sup>2</sup>.
 
Es a menudo útil notar que el cuadrado de cualquier número puede ser representado como la suma 1 + 1 + 2 + 2 +... + ''n''&nbsp;−&nbsp;1 + ''n''&nbsp;−&nbsp;1 + ''n''. Por ejemplo, el cuadrado de 4 o 4<sup>2</sup> es igual a 1 + 1 + 2 + 2 + 3 + 3 + 4 = 16. Este es el resultado de añadir una columna y columna de grosor uno al grafo cuadrado de lado tres (como en un tablero de [[tres en raya]]). Se puede añadir también tres lados y cuatro a la parte superior para obtener un cuadrado. Esto puede ser también útil para encontrar el cuadrado de un número grande de forma inmediata. Por ejemplo, el cuadrado de 52 = 50<sup>2</sup> + 50 + 51 + 51 + 52 = 2500 + 204 = 2704.
 
Un número cuadrado puede ser considerado también como la suma de dos consecutivos [[número triangular|números triangulares]]. La suma de dos consecutivos números cuadrados es un [[número cuadrado centrado]]. Cada cuadrado impar es además un [[número octogonal centrado]].
 
== Números cuadrados impares y pares ==
 
Los cuadrados de números pares, desde (2''n'')<sup>2</sup> = 4''n''<sup>2</sup>.
 
Los cuadrados de números impares desde (2''n'' + 1)<sup>2</sup> = 4(''n''<sup>2</sup> + ''n'') + 1.
 
De esto se sigue que las raíces cuadradas de los cuadrados de los números pares son pares, y las raíces cuadradas de los números impares son igualmente impares. Este hecho se emplea mucho en las demostraciones (Véase [[raíz cuadrada de 2]]).
 
== Teorema de Chen ==
[[Chen Jingrun]] demostró en 1975 que siempre existe un número ''p'', que es o bien [[número primo|primo]] o bien [[número semiprimo|producto de dos primos]], entre ''n''<sup>2</sup> y (''n'' + 1)<sup>2</sup>. Véase también [[conjetura de Legendre]].
 
== Bibliografía ==
* Conway, J. H. and Guy, R. K. ''The Book of Numbers''. New York: Springer-Verlag, pp. 30-32, 1996. ISBN 0-387-97993-X
 
== Véase también ==
* [[Paradoja de Galileo]]
 
== Enlaces externos ==
* [http://www.alpertron.com.ar/FSQUARES.HTM http://www.alpertron.com.ar/FSQUARES.HTM] es un applet JAVA que descompone un [[número natural]] dado en la suma de cuatro cuadrados.
 
[[Categoría:Aritmética]]
 
[[da:Kvadrattal]]
[[de:Quadratzahl]]
[[en:Square number]]
[[eo:Kvadrata nombro]]
[[fa:مربع کامل]]
[[fi:Neliöluku]]
[[fr:Nombre carré]]
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