神奇的「缺8數」
12345679,這個數里缺少8,我們把它稱為「缺8數」。
開始,我以為這「缺8數」只有「清一色」的奇妙。誰知經過一番資料的查找,竟發現它還有許多讓人驚訝的特點。
一,清一色
菲律賓前總統馬科斯偏愛的數字不是8,卻是7。
於是有人對他說:「總統先生,你不是挺喜歡7嗎?拿出你的計算器,我可以送你清一色的7。」
接著,這人就用「缺8數」乘以63,頓時,777777777映入了馬科斯先生的眼帘。
「缺8數」實際上並非對7情有獨鍾,它是一碗水端平,對所有的數都一視同仁的:
你只要分別用9的倍數(9,18……直到81)去乘它,則111111111,222222222……直到999999999都會相繼出現。
12345679×9 =111111111
12345679×18=222222222
12345679×27=333333333
12345679×36=444444444
12345679×45=555555555
12345679×54=666666666
12345679×63=777777777
12345679×72=888888888
12345679×81=999999999
二,三位一體
「缺8數」引起研究者的濃厚興趣,於是人們繼續拿3的倍數與它相乘,發現乘積竟「三位一體」地重複出現。
12345679×12=148148148
12345679×15=185185185
12345679×21=259259259
12345679×30=370370370
12345679×33=407407407
12345679×36=444444444
12345679×42=518518518
12345679×48=592592592
12345679×51=629629629
12345679×57=703703703
12345679×78=962962962
12345679×81=999999999
這裡所得的九位數全由「三位一體」的數字組成,非常奇妙!
三,輪流「休息」
當乘數不是3的倍數時,此時雖然沒有「清一色」或「三位一體」現象,但仍可看到一種奇異性質:
乘積的各位數字均無雷同。缺什麼數存在著明確的規律,它們是按照「均勻分布」出現的。
另外,在乘積中,缺3、缺6、缺9的情況肯定不存在。
先看一位數的情形:
12345679×1=12345679(缺0和8)
12345679×2=24691358(缺0和7)
12345679×4=49382716(缺0和5)
12345679×5=61728395(缺0和4)
12345679×7=86419753(缺0和2)
12345679×8=98765432(缺0和1)上面的乘積中,都不缺數字3,6,9,而都缺0。缺的另一個數字是8,7,5,4,2,1,且從大到小依次出現。
讓我們看一下乘數在區間[ 10~17 ]的情況,其中12和15因是3的倍數,予以排除。
12345679×10=123456790(缺8)
12345679×11=135802469(缺7)
12345679×13=160493827(缺5)
12345679×14=172869506(缺4)
12345679×16=197530864(缺2)
12345679×17=209876543(缺1)
以上乘積中仍不缺3,6,9,但再也不缺0了,而缺少的另一個數與前面的類似——按大小的次序各出現一次。
乘積中缺什麼數,就像工廠或商店中職工「輪休」,人人有份,但也不能多吃多佔,真是太有趣了!
乘數在[19~26]及其他區間(區間長度等於7)的情況與此完全類似。
12345679×19=234567901(缺8)
12345679×20=246913580(缺7)
12345679×22=271604938(缺5)
12345679×23=283950617(缺4)
12345679×25=308641975(缺2)
12345679×26=320987654(缺1)
一以貫之當乘數超過81時,乘積將至少是十位數,但上述的各種現象依然存在。
再看幾個例子:
(1)乘數為9的倍數
12345679×243=2999999997,只要把乘積中最左邊的一個數2加到最右邊的7上,仍呈現「清一色」。 又如:
12345679×108=1333333332(乘積中最左邊的一個數1加到最右邊的2上,恰好等於3)
12345679×117=1444444443(乘積中最左邊的一個數1加到最右邊的3上,恰好等於4)
12345679×171=2111111109(乘積中最左邊的一個數2加最右邊的「09」,結果為11)
(2)乘數為3的倍數,但不是9的倍數
12345679×84=1037037036,只要把乘積中最左邊的一個數1加到最右邊的6上,又可看到「三位一體」現象。
(3)乘數為3k+1或3k+2型
12345679×98=1209876542,表面上看來,乘積中出現雷同的2;
但據上所說,只要把乘積中最左邊的數1加到最右邊的2上去之後,所得數為209876543,是「缺1」數。
而根據上面的「學說」可知,此時正好輪到1休息,結果與理論完全吻合。
四,走馬燈
冬去春來,24個節氣仍然是立春、雨水、驚蟄……其次序完全不變,表現為周期性的重複。
「缺8數」也有此種性質,但其乘數是相當奇異的。
實際上,當乘數為19時,其乘積將是234567901,像走馬燈一樣,原先居第二位的數2卻成了開路先鋒。
深入的研究顯示,當乘數成一個公差等於9的算術級數時,出現「走馬燈」現象。
現在,我們又把乘數依次換為10,19,28,37,46,55,64,73(它們組成公差為9的等差數列):
12345679×10=123456790
12345679×19=234567901
12345679×28=345679012
12345679×37=456790123
12345679×46=567901234
12345679×55=679012345
12345679×64=790123456
12345679×73=901234567
以上乘積全是「缺8數」!數字1,2,3,4,5,6,7,9像走馬燈似的,依次輪流出現在各個數位上。
五,迴文結對攜手同行
「缺8數」的「精細結構」引起研究者的濃厚興趣,人們偶然注意到:
12345679×4=49382716
12345679×5=61728395
前一式的積數顛倒過來讀(自右到左),不正好就是後一式的積數嗎?
(但有微小的差異,即5代以4,而根據「輪休學說」,這正是題中的應有之義。)
這樣的「迴文結對,攜手並進」現象,對13、14、31、32等各對乘數(每相鄰兩對乘數的對應公差均等於9)也應如此。
例如:
12345679×13=160493827
12345679×14=172839506
12345679×22=271604938
12345679×23=283950617
12345679×67=827160493
12345679×68=839506172
六,遺傳因子
「缺8數」還能「生兒育女」,這些後裔秉承其「遺傳因子」,完全承襲上面的這些特徵。
所以這個龐大家族的成員幾乎都同其始祖12345679具有同樣的本領。
例如,506172839是「缺8數」與41的乘積,所以它是一個衍生物。
我們看到,506172839×3=1518518517。
將乘積中最左邊的數1加到最右邊的7上之後,得到8。如前所述,「三位一體」模式又來到我們面前。
「缺8數」還有更加神奇壯觀的迴文現象。我們繼續做乘法:
12345679×9=111111111
12345679×99=1222222221
12345679×999=12333333321
12345679×9999=123444444321
12345679×99999=1234555554321
12345679×999999=12345666654321
12345679×9999999=123456777654321
12345679×99999999=1234567887654321
12345679×999999999=12345678987654321
奇蹟出現了!等號右邊全是迴文數(從左讀到右或從右讀到左,同一個數)。
而且,這些迴文數全是「階梯式」上升和下降,神奇、優美、有趣!
因為12345679=333667×37,所以「缺8數」是一個合數。
「缺8數」和它的兩個因數333667、37,這三個數之間有一種奇特的關係。
一個因數333667的首尾兩個數3和7、就組成了另一個因數37;
而「缺8數」本身數字之和1+2+3+4+5+6+7+9也等於37。
可見「缺8數」與37天生結了緣。
更令人驚奇的是,把1/81化成小數,這個小數也是「缺8數」:
1/81=0.012345679012345679012345679……
為什麼別的數字都不缺,唯獨缺少8呢?
原來1/81=1/9×1/9=0.1111…×0.11111….
這裡的0.1111…是無窮小數,在小數點後面有無窮多個1。
「缺8數」的奇妙性質,集中體現在大量地出現數學循環的現象上,而且這些循環非常有規律,令人驚訝。
「缺8數」的奇特性質,早就引起了人們的濃厚興趣。而它其中還有多少奧秘,人們一定會把它全部揭開。
「缺8數」太奇妙了,讓我這個對數學沒啥興趣的人也忍不住要大加讚美啊!
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