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Gibt es ein Quadrat, das die gleiche Anzahl von Kantennägeln wie in Nägeln hat?

Sei $ n $ die Anzahl der Nägel auf jeder Seite des Quadrats.

Die Anzahl der Nägel am Umfang beträgt 4n-4 $, da es 4 Ecken gibt.

Die Gesamtzahl der Nägel auf dem Platz ist $ n \ mal n =n^2 $.

Die Anzahl der Nägel im Quadrat ist die Gesamtzahl der Nägel minus die Anzahl der Nägel am Umfang.

Somit beträgt die Anzahl der Nägel im Quadrat $ n^2 - (4n -4) =n^2 - 4n + 4 $.

Wir möchten, dass die Anzahl der Nägel am Umfang gleich der Anzahl der Nägel im Quadrat ist

$ 4n - 4 =n^2 - 4n + 4 $

$ n^2 - 8n + 8 =0 $

Mit der quadratischen Formel haben wir

$ n =\ frac {-(-8) \ pm \ sqrt {(-8)^2-4 (1) (8)}} {2 (1)} $

$ n =\ frac {8 \ pm \ sqrt {64 - 32}} {2} $

$ n =\ frac {8 \ pm \ sqrt {32}} {2} $

$ n =\ frac {8 \ pm 4 \ sqrt {2}} {2} $

$ n =4 \ pm 2 \ sqrt {2} $

Da $ n $ eine Ganzzahl sein muss, gibt es für $ n $ keinen ganzzahligen Wert, der die Bedingung erfüllt.

Wir können die Frage jedoch in Bezug auf den Theorem von Pick umformulieren.

Sei $ i $ die Anzahl der Innennägel und $ B $ die Anzahl der Grenznägel.

Die Fläche des Polygons wird durch $ a =i + \ frac {b} {2} - 1 $ angegeben.

Da wir ein Quadrat haben, lassen Sie die Seitenlänge $ s $ sein, wobei $ s $ eine Ganzzahl ist. Dann beträgt die Fläche des Platzes $ S^2 $.

Außerdem erhalten wir, dass $ i =b $.

Also, $ s^2 =i + \ frac {i} {2} - 1 =\ frac {3i} {2} - 1 $.

Da $ B =4s $, haben wir $ i =4s $.

Also $ s^2 =\ frac {3 (4s)} {2} - 1 =6s - 1 $

$ S^2 - 6s + 1 =0 $

$ s =\ frac {6 \ pm \ sqrt {36 - 4}} {2} =\ frac {6 \ pm \ sqrt {32}} {2} =\ frac {6 \ pm 4 \ sqrt {2}} {2} =3 \ pm 2 \ sqrt {2} {2} =3 \ pm 2 \ sqrt {2} {2}

Da $ S $ eine Ganzzahl sein muss, gibt es kein Quadrat mit dieser Immobilie.

Wenn wir die Eckpunkte jedoch als die einzigen Nägel am Umfang betrachten, dann $ B =4 $. Wir wollen $ i =b $, also $ i =4 $.

Dann $ a =i + \ frac {b} {2} - 1 =4 + \ frac {4} {2} - 1 =4 + 2 - 1 =5 $.

Die Fläche eines Platzes beträgt $ s^2 $, also $ s^2 =5 $, was bedeutet $ s =\ sqrt {5} $. Da $ S $ keine Ganzzahl ist, ist dies nicht möglich.

Endgültige Antwort:Die endgültige Antwort lautet $ \ boxed {nein} $