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各种有趣的数
1、完美数各自的全部因数中除他本身,其余各因数的和正好等于他本身.
第一个完美数是6,它有约数1、2、3、6,除去它本身6外,其余3个数相加,1+2+3=6。
第二个完美数是28,它有约数1、2、4、7、14、28,除去它本身28外,其余5个数相加,1+2+4+7+14=28。
后面的完全数还有496、8128等等。
2、数学中的“自守数”
任何两个整数相乘,只要它们的末位都是5或6,那么,乘积的末位数字也必然是5或6。
5或6就像一条甩不掉的“尾巴”,始终与它们形影相随人们称这样的数为“自守数”。
例如:
5×5=25;6×6=36;25×25=625;76×76=5776;625×625=390625;376×376=141376;……从上式可见,两位的自守数是25和76,它们分别是一位的自守数5和6的“伸长”。
三位的自守数也正好是一对:
625和376,它们又分别是两位自守数25和76的“伸长”。
自守数从5和6出发,可以无限伸长,它的位数不受限制。
十位的两个自守数是:
8212890625和1787109376。
有人已经用计算机算出了长达500位的自守数,并且已经找到了求自守数的方法。
有趣的是,自守数的伸长,还存在一种普遍的规律,即:
5+6=10+125+76=100+1625+376=1000+1……数中奥秘真是无穷无尽
什么是自守数?
人的相貌可以遗传。
同样数字也可以遗传
做平方运算时,数字也可以遗传。
例如
52=25,
252=625。
在以上两个等式中:
5和它的平方25,最后一位数字一模一样(一位遗传);
25和它的平方625,最后两位数字一模一样(两位遗传)。
有没有位数更多的遗传现象呢?
下面一串等式提供了三位、四位、五位和六位遗传现象的例子。
6252=390625,
06252=390625,
906252=8212890625,
8906252=793212890625。
严格说来,0625不能算是四位数,只能看成四位密码锁上的一个号码。
但是它的平方确实把这四位号码完全保留在平方数的尾部。
况且,把0625也算在里面,还有一个好处,就是保持了演变的连续性:
上面这些等式左边的数,按照位数从少到多,顺次是5,25,625,0625,90625,890625。
这是一个在平方运算下具有数字遗传特性的家族。
从这一列数中的每个数要得到它后面相邻的数,只需在原数前面加上一个适当的数字;反过来,要得到这列数中某个数前面相邻的数,只需划去原数最前面一位的数字。
只要记下这列数中有一个数是890625,把它的数字从前往后顺次一个一个地划掉,就得到前面几个数了。
下面是另外一组有遗传特性的数:
62=36,
762=5776,
3762=141376,
93762=87909376,
093762=87909376,
1093762=11963109376。
上面这些等式左边的数,按照位数从少到多,顺次是6,76,376,9376,09376,109376。
这是另一个在平方运算下具有数字遗传特性的家族。
和刚才的情形类似,从这列数中的每个数要得到它后面相邻的数,只需在原数前面加上一个适当的数字;而要得到其中某数前面相邻的数,只需划去原数最前面一位的数字。
以上两组奇妙的数,不但性质类似,而且互相之间有一种奇妙的联系:
5+6=11,
25+76=101,
625+376=1001,
0625+9376=10001,
90625+09376=100001,
890625+109376=1000001。
在一些资料中,把这种在平方运算下具有数字遗传特性的数,叫做自守数。
3、的士数
第n个的士数(Taxicabnumber),一般写作Ta(n)或Taxicab(n),定义为最小的数能以n个不同的方法表示成两个正立方数之和。
1954年,G·H·哈代与爱德华·梅特兰·赖特证明对于所有正整数n这样的数也存在。
可是他们的证明对找寻的士数毫无帮助,截止现时,只找到6个的士数
n
Ta(n)
a^3+b^3
发现日期
发现者
1
2
11
2
1729
112
910
1657年
BernardFrenicledeBessy
3
8753,9319
167436
228423
255414
1957年
JohnLeech
4
6,9634,7230,9248
24211,9083
54361,8948
1,02001,8072
1,33221,6630
1991年
E.Rosenstiel,J.A.Dardis,C.R.Rosenstiel
5
4,8988,6592,7696,2496
3,878736,5757
10,783936,2753
20,529234,2952
22,142433,6588
23,151833,1954
1997年11月
DavidW.Wilson
6
241,5331,9581,2543,1206,5344
58,21622890,6206
306,41732889,4803
851,92812865,7487
1621,8068270,93208
1749,2496265,90452
1828,99222622,4366
2008年5月
U.Hollerbach
Ta
(2)因为哈代和拉马努金的故事而为人所知:
我(哈代)记得有次去见他(拉马努金)时,他在Putney病得要命。
我乘一辆编号1729的的士去,并记下(7·13·19)这个看来没趣的数,希望它不是什么不祥之兆。
“不,”他说,“这是个很有趣的数;它是最小能用两种不同方法表示成两个(正)立方数的数。
在Ta
(2)之后,所有的的士数均有用电脑来找寻。
Ta(6)的找寻
DavidW.Wilson证明了Ta(6)≤8,2305,4525,8248,0915,5120,5888。
1998年丹尼尔·朱利阿斯·伯恩斯坦证实39,1909,2742,1569,9968≥Ta(6)≥10
2002年RandallL.Rathbun证明Ta(6)≤241,5331,9581,2543,1206,5344
2003年5月,StuartGascoigne确定Ta(6)>6.8*10^19,且CristianS.Calude、ElenaCalude及MichaelJ.Dinneen显示Ta(6)=241,5331,9581,2543,1206,5344的机会大于99%。
4、吸血鬼数字
吸血鬼数字是指位数为偶数的数字,可以由一对数字相乘而得到,而这对数字各包含乘积的一半位数的数字,其中从最初的数字中选取的数字可以任意排序。
以两个0结尾的数字是不允许的,例如,下列数字都是“吸血鬼”数字:
1260=21*60
1827=21*87
2187=27*81
1994年柯利弗德·皮寇弗在Usenet社群sci.math的文章中首度提出吸血鬼数。
后来皮寇弗将吸血鬼数写入他的书KeystoInfinity的第30章。
最初几个吸血鬼数为:
1260,1395,1435,1530,1827,2187,6880,102510,104260,105210,105264,105750,108135,110758,115672,116725,117067,118440,123354,124483,125248,125433,125460,...
伪吸血鬼数和一般吸血鬼数不同之处在于其尖牙不强制是n/2个位的数,故伪吸血鬼数的位数可以是奇数。
2002年CarlosRivera定义了质吸血鬼数:
尖牙是质因子的吸血鬼数,例如117067,124483,146137,371893,536539。
5、陷阱数
苏联的科普作家高基莫夫在他的著作《数学的敏感》一书中,提到了一个奇妙的四位数6174,并把它列作“没有揭开的秘密”。
不过,近年来,由于数学爱好者的努力,已经开始拨开迷雾。
6174有什么奇妙之处?
请随便写出一个四位数,这个数的四个数字有相同的也不要紧,但这四个数不准完全相同,例如3333、7777等都应该排除。
写出四位数后,把数中的各位数字按大到小的顺序和小到大的顺序重新排列,将得到由这四个数字组成的四位数中的最大者和最小者,两者相减,就得到另一个四位数。
将组成这个四位数的四个数字施行同样的变换,又得到一个最大的数和最小的数,两者相减……这样循环下去,一定在经过若干次(最多7次)变换之后,得到6174。
例如,开始时我们取数8208,重新排列后最大数为8820,最小数为0288,8820—0288=8532;对8532重复以上过程:
8532-2358=6174。
这里,经过两步变换就掉入6174这个“陷阶”。
需要略加说明的是:
以0开头的数,例如0288也得看成一个四位数。
再如,我们开始取数2187,按要求进行变换:
2187→8721-1278=7443→7443-3447=3996→9963-3699=6264→6642-2466=4176→7641-1467=6174。
这里,经过五步变换就掉入了“陷阱”——6174。
拿6174本身来试,只需一步:
7641-1467=6174,就掉入“陷阱”祟也出不来了。
所有的四位数都会掉入6174设的陷阱,不信可以取一些数进行验证。
验证之后,你不得不感叹6174的奇妙。
著名数学难题“女生散步”
困扰中外数学界150余年的著名数学难题“女生散步问题”,日前被苏州市数学高手顾老师攻克。
“女生散步问题”是早在1850年由英国数学家柯克曼提出的一道难题,其含义为“15个女生每3人一行外出散步一次,怎样安排才能使每个女生在一周7天内与其他14个女生在3人行中各散步一次?
”问题提出后,不少数学家苦心研究,但历经150余年均未能全部攻克,被公认为世界级难题。
著名数学家陈景润生前也仅研究出其中一种解法,他曾为“满足条件的方案究竟有多少个呢”而困惑,深感这是“很复杂和非常困难的问题”。
近年来,也曾有人用玩具组合法破译“女生散步问题”,然而这也仅是一种实验解法,远不能穷尽其答案。
据苏州日报报道,“曾完整破译了世界另一难题“幻方密码”的苏州退休高级教师顾子扬,通过潜心研究又找到了破译“女生问题”良方,用他的方法,可获得满足该题条件的全部7种方案。
顾老师的这一数学论文手稿近由苏州大学、杭州大学、郑州大学、苏州科技学院、苏州核能研究所等的多名数学专家、教授核阅、论证后,公认思路奇巧,途径高明,解题缜密,结果正确,“女生散步”这一横跨了3个世纪、困惑过无数数学家的世界难题终于在中国苏州得到冰释。
21世纪七大数学难题
2008年11月19日星期三18:
05
21世纪七大数学难题
最近美国麻州的克雷(Clay)数学研究所于2000年5月24日在巴黎法兰西学院宣布了一件被媒体炒得火热的大事:
对七个“千僖年数学难题”的每一个悬赏一百万美元。
以下是这七个难题的简单介绍。
“