小 七 小 璐
數(shù)學以它美的形象,趣的魅力,吸引著古往今來千千萬萬癡迷的追求者。
一個個數(shù)字,非但毫不枯燥,而且生機勃勃,鮮活亮麗!今天,我們給大家介紹的二種有意思的數(shù)!
首先,提一個問題:大家知道12345678987654321這個十七位數(shù),是由哪一個數(shù)的平方得到的呢?
這個問題,看似很復雜,但是我們先來看下面的算式:
112=121
1112=12321
11112=1234321
111112=123454321
你知道它在何時終止嗎?
觀察上面幾個式子,我們就能很容易發(fā)現(xiàn)規(guī)律:11…112=123…n…321(等號前面共有n個1,其中n=1,2,……,9)。由此1 2345678987654321這個十七位數(shù),是由哪一個數(shù)平方得到的,也便不言而喻了:它是111111111得到的。
瞧,這些數(shù):121,12321,1234321,123454321,……,12345678987654321的排列多么像一列士兵,由低到高,再由高到低,整齊有序。像上面這些數(shù)有這樣一個特點:各數(shù)位上的數(shù)字從左到右逐漸增大,由1到9,且是連續(xù)自然數(shù),達到頂峰,以后又逐漸減小,由9到1,它活像一枚橄欖,所以我們稱這些數(shù)為橄欖數(shù)(它是一種特殊的回文數(shù))。
這樣說來,橄欖數(shù)只有八個121,12321,1234321,……,12345678987654321,顯然最小的橄欖數(shù)是121,最大的橄欖數(shù)是‘12345678987654321。
再來尋找一下規(guī)律:
對各個橄欖數(shù)121,12321,1234321,123454321,……,12345678987654321分析可分別得到:
1+2+1=22
1+2+3+2+1=32
1+2+3+4+3+2+1=42
1+2+……+(n-1)+n+(n-1)+……2+1=?=n2
(其中n=1,2,……,9)
即橄欖數(shù)各個數(shù)字的和等于它中心數(shù)字的平方。
請大家想一想:12345654321是不是一個橄欖數(shù),它又是哪個數(shù)的平方呢?這個數(shù)能被3、7、11、13、37整除嗎?
(參考答案:12345654321=1111112。而111111能被3,7,11,13,37整除,所以12345654321也能被3,7,11,13,37整除)
我們知道了121,12321,1234321,123454321……是“橄欖數(shù)”。還有一些數(shù),如:26562,9461 649,雖高低交錯,卻也左右對稱。因此,這類數(shù)又被我們稱作“對稱數(shù)”,根據(jù)它們的風格,不論你順讀,還是倒過來讀,都完全一樣,所以我們還可以把它們叫做“回文數(shù)”。
對稱數(shù)可以分為奇位對稱數(shù)和偶位對稱數(shù):奇位對稱數(shù)是指位數(shù)是奇數(shù)的對稱數(shù),奇位對稱數(shù)位數(shù)最中間的那個數(shù)字稱為對稱軸數(shù):偶位對稱數(shù)是指位數(shù)是偶數(shù)的對稱數(shù),偶位對稱數(shù)沒有對稱軸數(shù)。
對稱數(shù)的位數(shù),一般大于或等于兩位。最小的對稱數(shù)是11,沒有最大的對稱數(shù)。
對稱數(shù)排列有序,整齊美觀,形象動人。那么,怎樣能夠得到對稱數(shù)呢?
有人試著這樣做:25+52=77,得到的和正好是對稱數(shù):76+67=143,143+341=484,也得到了對稱數(shù):59+95=154,154+451=605,605+506=1111又得到了對稱數(shù)。于是人們猜想:把某些自然數(shù)與它的逆序數(shù)(在數(shù)學中,我們把具有1 089和9801這種對稱格式的兩個數(shù)叫做互為鏡反數(shù),有時也稱一個數(shù)是另一個數(shù)的逆序數(shù))相加,得出的和再與和的逆序數(shù)相加,連續(xù)進行下去,可得到對稱數(shù),這就是著名的“對稱數(shù)猜想”,至今仍然是個謎。
那么對稱數(shù)又有哪些性質?
(1)任意一個數(shù)位是偶數(shù)的對稱數(shù),都能被11整除。如一1001÷11=91,5445÷11=495
(2)兩個由相同數(shù)字組成的對稱數(shù),它們的差必定是81的倍數(shù)。
如:9779-7997=1782=81×22,43234-34243=8991=81×111
(3)人們發(fā)現(xiàn),有些對稱數(shù)相乘之后,所得乘積還是對稱數(shù),如:212×141=29892。
對稱數(shù)中平方數(shù)是非常多的。如:121=112,12321=1112,484=222,676=262。一個整數(shù)的三次方、四次方也有類似的情況。如:343=72,1331=112等。一個整數(shù)的五次方、六次方……能夠得到對稱數(shù)嗎?這方面的探索令人失望,現(xiàn)在還沒有誰發(fā)現(xiàn)存在五次方數(shù)的對稱數(shù),也沒有發(fā)現(xiàn)次數(shù)更高的對稱數(shù)。
更為有趣的是“回文數(shù)”中的“回文年”,如一2002年,2112年我們稱它們是“回文年”等。
請你想一想:
1把自己的年、月、日連成一個自然數(shù),求出自己的回文數(shù)。
2“青山綠水×4=水綠山青”中的文字分別代表哪些數(shù)字?
3“細心大膽×9=膽大心細”中的文字分別代表哪些數(shù)字?
參考答案:
1如:小強的生日是97年12月01日,把971201看成一個數(shù),用回文數(shù)猜想可求出它的回文數(shù)是一個8位的回文數(shù),即51866815。
2因為一個四位數(shù)的4倍后,積也是四位數(shù),所以被乘數(shù)的千位數(shù)只能是1、2,又因為積是偶數(shù),所以“青”字只能是2:因為積的個位數(shù)字是2,所以被乘積的“水”字只能是3、8,從積的千位數(shù)字分析“水”字只能是8、9,所以“水”字是8:分析被乘數(shù)百位數(shù)字“山”字只能是0、1、2,因為“青”宇為2,“山”字只能是0、1,當“山”字取0時,找不到“綠”字對應的整數(shù),故“山”只能取1,并可求出“綠”字為7。所以:青山綠水=2178,水綠山青=8712。
3因為一個四位數(shù)的9倍后積也是四位數(shù),所以被乘數(shù)的千位只能是1,即“細”字是1,因為積的個位數(shù)字是1,所以“膽”字只能是1、9,從積的干位數(shù)字分析“膽”字只能是9,因為“膽”字是9;分析被乘數(shù)的百位數(shù)字,它只能是0、1:因為“細”字是1,所以“心”字是0,當“心”字取0時,得另一個“大”字是8。所以:細心大膽=1089,膽大心細=9801。
我們探討了對稱數(shù)(回文數(shù)),我們知道對聯(lián)中有“回文聯(lián)”(如:處處飛花飛處處,聲聲笑語笑聲聲),詩詞中有“回文詩”(如:山連海來海連山)。而在數(shù)學中不但有“回文數(shù)”還有“回文式”,下面我們再來研究一下“回文式”。
如:38+61=16+83
43-16=61-34
36×42=24×63,
12x231=132×21。
43×6528=8256×34,
168×861=294x492,
1456×6541=2743×3472,
13248×84231=23184 x48132等,像上面這樣的式子,我們稱做“回文式”。
這樣的“回文式”還有嗎7
下面讓我們以38+61=1 6+83為例,找出兩位數(shù)加兩位數(shù)等于兩位數(shù)加兩位數(shù)回文等式中的規(guī)律。
設這兩個兩位數(shù)分別是lOa+b,10c+d,要使(10a+b)+(10c+d)=(10d+c)+(10b+a),Ⅲ0有a+c=b+d。
即:這兩個兩位數(shù)的十位數(shù)字之和等于個位數(shù)字之和時,滿足回文等式。
如:3+4=5+2貝0有35+42=24+53和32+45=54+23都是回文式i再如:6+9=7+8則有67+98=89+76和68+97=79+86都是回文式。
同理,我們可以找出兩位數(shù)減兩位數(shù)等于兩位數(shù)減兩位數(shù)回文等式中的規(guī)律。設這兩個兩位數(shù)分別是lOa+b,10c+d,要使(10a+b1-(10c+d)=(10d+c)一(10b+a),則有a+b=c+d。
即被減數(shù)的十位數(shù)字與個位之和等于減數(shù)的十位數(shù)字與個位數(shù)字之和時,滿足回文等式。如:53-26=62-35中有5+3=2+6:75-39=93-57中有7+5=3+9。