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数字“黑洞”

2021-01-11华兴恒

少儿科技 2021年4期
关键词:大数华兴正整数

华兴恒

我们都知道,“黑洞”是一个天文学名词。这种天体引力极大,任何物质在经过它附近时都会被吸进去。

有趣的是,数学领域中也有“黑洞”。一些正整数经过有限次重排、计算,其计算结果固定为一个值,再也“跳不出去”。这个值就是数字“黑洞”。

我们任意写一个各位数字不完全相同的正三位数,把它的各位数字按从大到小、从小到大的顺序排列,会得到第二个、第三个正三位数,把第二个、第三个正三位数之差作为第四个正三位数。然后,我们对第四个正三位数进行如上重排、计算……重复上述步骤,我们重排、计算若干次后,就会有所发现。

例如,我们把323的各位数字按从大到小、从小到大的顺序排列,得到332、233,332-233=099(注意:0应作为一个数字按序排列);把099的各位数字按从大到小、从小到大的顺序排列,得到990、099,990-099=891;把891的各位数字按从大到小、从小到大的顺序排列,得到981、189,981-189=792;把792的各位数字按从大到小、从小到大的顺序排列,得到972、279,972-279=693;把693的各位数字按从大到小、从小到大的顺序排列,得到963、369,963-369=594;把594的各位数字按从大到小、从小到大的顺序排列,得到954、459,954-459=495;把495的各位数字按从大到小、从小到大的顺序排列,得到954、459,954-459=495……

有趣的是,任何各位数字不完全相同的正三位数经过有限次这样重排、计算,大数、小数之差都会“陷入”495这个数字“黑洞”。你如果不相信,可以再选几个各位数字不完全相同的正三位数试试。

对于任意一个各位数字不完全相同的正四位数,我们按计算正三位数的“黑洞”的方法计算,大数、小数之差是不是也会“陷入”数字“黑洞”?答案是肯定的,大数、小数之差最终都会“陷入”6174这个数字“黑洞”。

比如,对于9365,我们按计算正三位数的“黑洞”的方法计算:9653-3569=6084,8640-0468=8172,8721-1278=7443,7443-3447=3996,9963-3699=6264,6642-2466=4176,7641-1467=6174,7641-1467=6174……

对于正整数n,我们先计算出n的各位数字的平方数之和n1,再计算出n1的各位数字的平方数之和n2……如此繼续计算,我们会发现和“陷入”了1这个数字“黑洞”。

你可以再任选其他正整数,然后这样计算,看看结果如何。

任意找一个3的倍数,我们按计算平方数之和的“黑洞”的方法计算立方数之和,会发现和最终都“陷入”了153这个数字“黑洞”。

看了以上几种数字“黑洞”,你是不是再次体会了数学的神奇与美妙?

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