張巧鳳
一、夜未眠
挑燈夜讀,我看了王建青教授所編的《數(shù)學開心辭典》,其中有一個名詞是完全數(shù),也叫完滿數(shù),它的數(shù)學定義是,除了自身外的公因數(shù)之和,等于自身的自然數(shù),稱為完全數(shù),如6=1+2+3,28—1+2+4+7+14等。
我覺得奇怪的是加法結(jié)構(gòu)為什么與乘法結(jié)構(gòu)聯(lián)系上了,這是很不容易的,類似的難題如哥德巴赫猜想,
我看完了有關完全數(shù)的介紹,本來也沒覺得什么,最后提及的有關完全數(shù)的一些“奇特”性質(zhì)看上去也有“唬人”的成分在里面,好像在說:“看啊,數(shù)字的世界多么神奇啊,數(shù)字都是玄妙無比的,只要你善于發(fā)現(xiàn)?!?/p>
我可能算是過了那個年紀的人了,不再有小孩子的好奇心,眼睛掃過去,就合上書,見周公去了。
二、一日之計在于晨
臨晨5點,我醒來后睡意全無,看到床頭的《數(shù)學開心辭典》,心思卻再次活絡了起來,昨晚所看的一點一滴,在此時此刻回想起來,化作了一個個疑問,于是,我開始思考,書中所講的幾條有關完全數(shù)的神奇性質(zhì)到底蘊含了怎樣的道理。
但是不是所有的完全數(shù)都有這種結(jié)構(gòu)呢?我顯然無法憑空將這個問題解決,于是,我開始對完全數(shù)的“奇特”性質(zhì)作剖析,
給我印象最深的,是有關數(shù)列的兩個性質(zhì),一是完全數(shù)可以表示成自然數(shù)列的和(實際就是首項為1,公差為1的等差數(shù)列);二是完全數(shù)可以表示成首項為偶數(shù),公比為2的等比數(shù)列的和。
我想我之所以對這印象比較深,是因為這兩個數(shù)列是高中數(shù)學的重點,有親切感、認同感,
我開始在腦海里緩慢演算:
看!又輕松解決了一個奇特的性質(zhì),
思考到這里,我悟到了一點,那就是關注數(shù)式的結(jié)構(gòu),通過結(jié)構(gòu)特征來找規(guī)律會簡單得多,
這時候,我已經(jīng)忘了昨晚看到的第三個性質(zhì)是什么,于是,我不得不費力再去把書翻開,借著晨光復習一下這個性質(zhì),幸好是在開篇,不難找,這是一個更神奇的性質(zhì),現(xiàn)闡述如下:
看,三個性質(zhì),全部解決!
此時,鬧鈴響起,打斷了我的思緒,于是我再次小睡,不過是睡不深沉了,
既然已經(jīng)開始思考,那就讓思維再飛一會兒,這完全數(shù)的事兒可沒這么容易完結(jié),7點半的清晨,我開始上網(wǎng)查資料,在完全數(shù)的百度百科里看到了一些新的性質(zhì),
完全數(shù)都可以表示成2的一系列連續(xù)正整數(shù)次冪之和,而且它們的數(shù)量為連續(xù)質(zhì)數(shù)
例如:
這個性質(zhì)的證明不難,因為我上面已經(jīng)列出了完全數(shù)的所有因數(shù),算一下是否等于2就行。
所以這樣看來,完全數(shù)所謂的神奇性質(zhì)看起來也不外如是,
三、九曲回腸多險阻
雖然我“攻”下了一個又一個關于完全數(shù)的性質(zhì)“堡壘”,但是這一切的根源,都在其所給出的完全數(shù)的完美結(jié)構(gòu)——2n-1(2n-1)上,
所以,想要一勞永逸地解決完全數(shù)的性質(zhì)問題,還在于其“地基”——完全數(shù)的結(jié)構(gòu)形式一定就是2n-1(2n-1)嗎?
我繞了很多彎路,花費了整個下午的時間,想要作出證明,但還是失敗了,當然,證明的過程中,我也是受益匪淺,至少我知道了,完全數(shù)這一領域,并沒有完全被數(shù)學家
四、朝聞道夕可死
說得夸張了些,但是數(shù)學的魅力就在于此,我真真切切感覺到,自己隨著小小的完全數(shù),浮浮沉沉,歷經(jīng)了一天的輪回,
回顧今天的我,從一開始的興奮、疑惑、思考、暢快,再到迷茫、痛苦、解惑,直到最后那難以逾越的難題……一切的一切,真如芝諾所說,圓越大,所接觸的未知就越多,你也是這么看的嗎?