黑洞原是天文學(xué)中的概念,表示這樣一種天體:它的引力場是如此之強(qiáng),就連光也不能逃脫出來。數(shù)學(xué)中借用這個(gè)詞,指的是某種運(yùn)算,這種運(yùn)算一般限定從某些整數(shù)出發(fā),反復(fù)迭代后結(jié)果必然落入一個(gè)點(diǎn)或若干點(diǎn)。數(shù)字黑洞計(jì)算簡單,結(jié)論明了,易于理解,故人們樂于研究。但有些證明卻不那么容易。
數(shù)字黑洞是指某些數(shù)字經(jīng)過一定的運(yùn)算得到一個(gè)循環(huán)或確定的答案,比如黑洞數(shù)6174:隨便選一個(gè)四位數(shù),如1628,先把組成的四個(gè)數(shù)字從大到小排列得到8621,再把原數(shù)1628的四個(gè)數(shù)字由小到大排列得到1268,用大的減小的:8621-1268=7353。按上面的辦法重復(fù),由大到小排列7353,得到7533,由小到大排列得到3357,大減?。?533-3357=4176,把4176再重復(fù)一遍,得7641-1467=6174。所以6174就是一個(gè)黑洞數(shù)字。
任取一個(gè)數(shù),相繼依次寫下它所含的偶數(shù)的個(gè)數(shù)、奇數(shù)的個(gè)數(shù)與這兩個(gè)數(shù)字的和,將得到一個(gè)正整數(shù)。對這個(gè)新的數(shù)再把它的偶數(shù)個(gè)數(shù)和奇數(shù)個(gè)數(shù)與其和拼成另外一個(gè)正整數(shù),如此進(jìn)行,最后必然停留在數(shù)123。
例如,所給數(shù)字:14741029
第一次計(jì)算結(jié)果:448
第二次計(jì)算結(jié)果:303
第三次計(jì)算結(jié)果:123
將三個(gè)數(shù)字的和乘以2,得數(shù)作
為重組三位數(shù)的百位數(shù)和十位數(shù);將原數(shù)的十位數(shù)字與個(gè)位數(shù)字的和(若得兩位數(shù),再將數(shù)字相加得出和),作為新三位數(shù)的個(gè)位數(shù)。此后,再對重組的三位數(shù)重復(fù)這一過程,你將看到,必有一數(shù)墮落陷阱。如,任寫一個(gè)數(shù)843,按要求,其轉(zhuǎn)換過程是:(8+4+3)×2=30……作新三位的百位、十位數(shù)。
4+3=7……作新三位數(shù)的個(gè)位數(shù)。
組成新三位數(shù)307,重復(fù)上述過程,繼續(xù)下去是:307→207→187→326→228→241→145→209→229→262→208→208→……結(jié)果,208落入“陷阱”。
再如:411,按要求,其轉(zhuǎn)換過程是:411→122→104→104→……結(jié)果,104落入了陷阱。
假如將三位數(shù)按照下面的規(guī)則運(yùn)算下去,同樣會(huì)出現(xiàn)數(shù)字“陷阱”。
1. 若是3的倍數(shù),便將該數(shù)除以3。
2. 若不是3的倍數(shù),便將各數(shù)位的數(shù)加起來再平方。
如:126 126→42→14→25→49→169→256→169→256→……結(jié)果進(jìn)入“169-256”的死循環(huán),再也跳不出去了!
再如:368 368→289→361→100→1→1→……結(jié)果,1進(jìn)入了“黑洞”。
怎么樣?是不是很奇妙?快叫上你的小伙伴一起走進(jìn)“數(shù)字黑洞”,感受它的神奇魅力吧!