2025

Inhoud

Inleiding

2025 is een getal met een aantal interessante eigenschappen. In dit artikel gaan we een aantal van die eigenschappen noemen.

Som van product tabel

Wanneer je het product tabel van de getallen 1 t/m 9 maakt en vervolgens al deze producten optelt dan krijg je 2025:

× 1 2 3 4 5 6 7 8 9 S(r) 
1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 45
2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 90
3 3 6 9 12 15 18 21 24 27 135
4 4 8 12 16 20 24 28 32 36 180
5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 225
6 6 12 18 24 30 36 42 48 54 270
7 7 14 21 28 35 42 49 56 63 315
8 8 16 24 32 40 48 56 64 72 360
9 9 18 27 36 45 54 63 72 81 405
2025

Som van derde machten

Stel dat je de volgende kubussen hebt:

een kubus van 1×1×1, van 2×2×2, van 3×3×3, …, van 8×8×8 en van 9×9×9 en je bouwt daar een piramide van (met de grootste onder t/m de kleinste boven) dan heb je precies 2025 kubussen van 1×1×1.

Wiskundig ziet dat er zo uit:

\sum\limits_{k=1}^{9}k^{3}=2025

Bewijs

Hier volgt een simpel bewijs voor

\sum\limits_{k=1}^{9}k^{3}=2025

13+23+33+43+53+63+73+83+93 = 1+8+27+64+125+216+343+512+729 = 2025

Maar laten we dit maar even veralgemeniseren:

Een algemene formule voor het optellen van derde machten luidt:

\sum\limits_{k=1}^{n}k^{3} = \frac{n^{2}(n+1)^{2}}{4}= \frac{n^{2}\left ( n^{2}+2n+1 \right )}{4} = \frac{n^{4}+2n^{3}+n^{2}}{4}

Dit kan bewezen worden door volledige inductie:

a) voor n=1 geldt:

\sum\limits_{k=1}^{1}k^{3} = \frac{1^{2}(1+1)^{2}}{4} = 1^{3} = \frac{1\cdot 4}{4} = \frac{4}{4} = 1

b) voor n>1 geldt:

I)

\sum\limits_{k=1}^{n+1}k^{3} = \frac{\left ( n+1 \right )^{2}\left ( n+2 \right )^{2}}{4} = \frac{\left ( n^{2}+2n+1 \right )\left ( n^{2}+4n+4 \right )}{4} = \frac{n^{4}+4n^{3}+4n^{2}+2n^{3}+8n^{2}+8n}n^{2}+4n+4{4} = \frac{n^{4}+6n^{3}+13n^{2}+12n+4}{4}

II)

\sum\limits_{k=1}^{n+1}k^{3} = \sum\limits_{k=1}^{n}k^{3}+\left ( n+1 \right )^{3} = \frac{n^{4}+2n^{3}+n^{2}}{4}+n^{3}+3n^{2}+3n+1 = \frac{n^{4}+2n^{3}+n^{2}+4n^{3}+12n^{2}+12n+4}{4} = \frac{n^{4}+6n^{3}+13n^{2}+12n+4}{4}

En uit de berekeningen blijkt dat I) en II) gelijk zijn.

Uit a) en b) volgt hetgeen we moesten bewijzen ofwel

q.e.d.

Kwadraat van som

Als je de getallen van 1 t/m 9 bij elkaar optelt en daar vervolgens het kwadraat van neemt dan krijg je 2025.

In wiskundige notatie:

\left(\sum\limits_{k=1}^{9}k\right)^{2}=2025

De som van de opeenvolgende getallen vanaf 1 t/m 9 = 45.

Ook hier bestaat een algemene formule voor:

\sum\limits_{k=1}^{n}k = \frac{n\left ( n+1 \right )}{2}

Het bewijs voor deze formule vindt u in het artikel over bewijzen.

Som van derde machten = Kwadraat van som

Zoals we hierboven zagen is

\sum\limits_{k=1}^{9}k^{3} = \left ( \sum\limits_{k=1}^{9}k\right )^{2}=2025

Is dat nu toeval of niet?

Nee, dat is het niet.

En het bewijs daarvoor is heel simpel:

We weten dat

\sum\limits_{k=1}^{n}k^{3} = \frac{n^{2}(n+1)^{2}}{4}

en dat

\sum\limits_{k=1}^{n}k = \frac{n\left ( n+1 \right )}{2}

Welnu, dan is

\left ( \sum\limits_{k=1}^{n}k \right )^{2} = \left ( \frac{n\left ( n+1 \right )}{2} \right )^{2} = \frac{n^{2}\left ( n+1 \right )^{2}}{2^{2}} = \frac{n^{2}\left ( n+1 \right )^{2}}{4} = \sum\limits_{k=1}^{n}k^{3}

Som der cijfers

We hebben hierboven gezien dat we in de formules voor n steeds 9 moeten invullen om tot 2025 te komen.

Ook de product tabel loopt tot en met 9.

En wat wil nu het geval?

De som der cijfers van 2025 = 2+0+2+5 = 9.

Merkwaardig product

Het getal 2025 is ook te schrijven als het volgende merkwaardige merkwaardige product:

(20+25)2 = 452 = 2025