華騰飛
看到這個(gè)題目,大家可能不以為然:π確實(shí)有趣,可5有什么特別,5不就是一個(gè)普通數(shù)字嗎?
生活中,我們在身邊總能看到5。例如,我國的國旗上有5顆五角星;正常人的每只手有5個(gè)手指,每只腳有5個(gè)腳趾;人民幣的面值有50元、5元和5角;世界通用的樂譜是五線譜;刻度尺上表示5的倍數(shù)的刻度與其他刻度有所區(qū)別;色彩斑斕的無脊椎動(dòng)物海星,一般有5條腕;梅花、桃花等很多常見的花一般有5片花瓣……
在數(shù)學(xué)世界里,5也很常見,而且確實(shí)有點(diǎn)特別。二次方程、三次方程、四次方程一般可以用根式求解,但五次方程一般不能用根式求解;正多面體有且只有5種,即正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體;5作為素?cái)?shù),和它前面的素?cái)?shù)3相差2,這類相差2的兩個(gè)素?cái)?shù)叫孿生素?cái)?shù),3和5是最小的孿生素?cái)?shù)……
看了下面的內(nèi)容,你們更會(huì)感到5的特別,也許還會(huì)覺得非常驚訝。
美國知名數(shù)學(xué)家與數(shù)學(xué)科普作家馬丁·加德納,曾經(jīng)在著作《矩陣博士的魔法數(shù)》中描述了一個(gè)人物——矩陣博士。這位博士說的很多話乍一聽有些荒誕,可人們后來發(fā)現(xiàn)這些話都是正確的。加德納在書中采用欲抑先揚(yáng)的辦法,故意先把主人公矩陣博士吹得神乎其神,然后翻開矩陣博士的底牌,揭露其騙術(shù),不遺余力地批判、破除各式各樣的迷信思想。
其實(shí),矩陣博士之所以能說出一些具有預(yù)言性質(zhì)的話,是因?yàn)樗當(dāng)?shù)論、抽象代數(shù)。他將數(shù)字進(jìn)行巧妙組合,找到其中的規(guī)律。例如,π的前8位數(shù)是3.1415926,它的第五位數(shù)恰好是5,“語不驚人死不休”的矩陣博士說π的第一百萬位數(shù)也是5。隨著計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代,現(xiàn)在求π值的紀(jì)錄不斷被刷新,人們發(fā)現(xiàn)π的第一百萬位數(shù)果真是5。
我們一起來做一個(gè)十分有趣的數(shù)學(xué)游戲:任意選兩個(gè)非零的實(shí)數(shù),如π和76,并準(zhǔn)備一個(gè)能顯示8位以上數(shù)字的計(jì)算器;取第一個(gè)數(shù)π的值為3.1415926,把第二個(gè)數(shù)76加1后作為被除數(shù)、π作為除數(shù),做除法運(yùn)算,即(76+ 1)÷3.1415926≈24.509861(結(jié)果取前8位數(shù),以下均同);把24.509861作為第三個(gè)數(shù),將它加1后除以第二個(gè)數(shù),即(24.509861+1)÷76≈0.3356560,得到第四個(gè)數(shù)0.3356560;把第四個(gè)數(shù)加1,除以第三個(gè)數(shù),即(0.3356560+1)÷24.509861≈0.0544946,得到第五個(gè)數(shù)0.0544946;把第五個(gè)數(shù)加1,除以第四個(gè)數(shù),即(0.0544946+1)÷0.3356560≈3.1415931,得到第六個(gè)數(shù)3.1415931。
對(duì)3.1415931這個(gè)數(shù),你們是不是覺得非常眼熟?對(duì),除去第七位數(shù)3和第八位數(shù)1(它們不是2和6,可能是因?yàn)槲覀冊谇懊嬗?jì)算時(shí)采用了約數(shù)),它竟然與第一個(gè)數(shù)π的前六位數(shù)相等,都是3.14159。下面還有更奇妙的呢!
我們按上述方法繼續(xù)計(jì)算,可以得到第七個(gè)數(shù)76.000064,它與第二個(gè)數(shù)近似;得到第八個(gè)數(shù)24.509878,它與第三個(gè)數(shù)近似……
仔細(xì)看上面的例子,我們可以發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律:5是一個(gè)循環(huán)周期,每個(gè)數(shù)與從其往后數(shù)的第5個(gè)數(shù)近似。這是不是有些不可思議?你們也許認(rèn)為π和76作為第一個(gè)數(shù)和第二個(gè)數(shù)是我精心挑選的,才會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果。實(shí)際情況并非如此。你們可以任選兩個(gè)非零的實(shí)數(shù),按照上面的方法計(jì)算,一定會(huì)得到同樣的結(jié)果。
對(duì)于π和5,大家如果繼續(xù)深入探究,說不定會(huì)有更新、更奇妙的認(rèn)識(shí)。到時(shí)候,你們千萬不要忘了告訴我喲!