Dictionnaire de mathématiques récréatives

Décagonal

° Nombre décagonal. – Nombre polygonal qui est engendré par un décagone régulier. Tout nombre de rang n de cette classe est la somme des n premiers gnomoniques décagonaux. Le terme général est n(4n - 3). 

Les 39 plus petits décagonaux sont :

 

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

 

1

10

27

52

85

126

175

232

297

1

370

451

540

637

742

855

976

1105

1242

1387

2

1540

1701

1870

2047

2232

2425

2626

2835

3052

3277

3

3510

3751

4000

4257

4522

4795

5076

5365

5662

5967

Un nombre est décagonal si, lui ayant soustrait 1, le résultat peut être décomposé en deux facteurs : un entier et le quadruple de cet entier plus 5. Le plus petit entier augmenté de 1 est le rang du décagonal. Pour trouver son successeur, on lui additionne huit fois son rang et 1. Par exemple, 855 est un décagonal car 854 = 14 × 61. Il est de rang 15. Son successeur est 855 + (8 × 15) + 1 = 976. 

Voici quelques propriétés concernant les nombres de cette classe :

La période des unités des nombres successifs correspond à un nombre de 10 chiffres qui est palindrome en excluant le 1 : 1 072 565 270

Les chiffres des unités sont 0, 1, 2, 5, 6 et 7.

La somme des n premiers décagonaux est un pyramidal décagonal de rang n.

La différence de deux décagonaux successifs est un gnomonique décagonal.

Tout décagonal est la différence de deux pyramidaux décagonaux successifs.

Tout décagonal est un triangulaire de même rang augmenté de sept fois le triangulaire de rang précédent.

Le double plus un d'un décagonal est un triangulaire dont le rang est le quadruple moins deux du rang du décagonal.

La somme de 16 fois un décagonal de rang n et de 9 est un carré de rang (8n - 3).

La somme de 64 fois un décagonal de rang n et de 36 est un carré de rang (16n - 6).

L’ensemble des décagonaux forme une suite arithmétique de degré 2.

Dans un carré magique d’ordre 3, la somme des décagonaux des éléments de la première ligne et celle de la troisième ligne sont identiques ; de même, la somme des décagonaux des éléments de la première colonne et celle de la troisième colonne sont identiques.

13

2

9

4

8

12

7

14

3

Soit D(n) un décagonal de rang n, D(13) + D(2) + D(9) = D(7) + D(14) + D(3) = 944 ; de même, D(13) + D(4) + D(7) = D(9) + D(12) + D(3) = 864. De ces égalités, on peut déduire, par exemple, que D(2) + D(9) - [D(4) + D(7)] = 80. Pour écrire un décagonal, on peut adopter un exposant qui pourrait être d (dix) et la base serait le rang du décagonal. Par exemple, 13d serait égal à 637. Par rapport aux égalités précédentes, on peut écrire entre autres : 13d + 2d + 9d = 7d + 14d + 3d. La suite des décagonaux est la même que celle des étoilés pentagonaux. 

Les décagonaux sont des nombres figurés.

© Charles-É. Jean

Index : D