北京治疗白癜风哪间医院比较好 https://jbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/nxbdf/茫茫宇宙之中,存在着一种极其神秘的天体“黑洞”。黑洞的密度极大,引力极强,任何物质经过它的附近,都会被它吸进去,再也不能出来,光线也不例外,因此黑洞是一个不发光的天体。无独有偶,在数学中也有这种神秘的“黑洞”现象,对于数学黑洞,无论怎样设值,在规定的处理法则下,最终都将得到固定的一个值,再也跳不出去,就像宇宙中的黑洞一样。
数学对于普通人的意义
数字黑洞:未解之谜
任意选一个四位数(数字不能全相同),把所有数字从大到小排列,再把所有数字从小到大排列,用前者减去后者得到一个新的数。重复对新得到的数进行上述操作,7步以内必然会得到。
解析神秘数学黑洞""
或许你早就听过这个故事:有一个神秘的数学黑洞,叫做“”。只要你任选4个不完全相同的数字(像就不行),让“最大排列”减“最小排列”(例如-),不断重复这个动作,最后一定会得到相同的结果:。
之所以说“”是“数学黑洞”,是因为无论你怎么换那4个数字,只要不是完全重复,最后都逃脱不了“”的魔掌。而这个“最大减最小”的动作,最多不会超过7次!这又加深了“”的神秘性。若以为例:
计算结果终会相同
-=一次
-=二次
-=三次
-=四次
-=五次
-=六次
-=七次
为什么不继续下去了呢?因为-又会等于,会无限循环(若相减结果低于,则千位数补0继续算)。至于为什么会这样?简单的说,由n个数所组成的数字有限,连续做“最大减最小”变换(或称卡普耶卡变换,Kaprekar)最后势必形成回圈。而这个数字“”也被称为“卡普耶卡常数”(或翻卡布列克常数)。
在追寻“”的卡普耶卡变换中,你有可能第一次就碰到黑洞(当距组是3,2,1,和中组是6,2的时候),也可能要连做7次变换才走得到终点。只要你继续保持追寻真相的冲动,无论走远路还是抄近路,一直坚持做下去,终究会得到相同的答案;而这同时也是人生的奥秘。
而数字黑洞不止“”,目前已经发现的数学黑洞大致可分为以下几种类型:
1、黑洞(即西西弗斯串)
取任意一个数字,数出它的偶数个数、奇数个数及总的位数。例如567890,其偶数个数总共5个,奇数个数也为5个,数字总数为10个。按“偶―奇―总”的位序排列,得到新数为:。重复上述步骤,得到t34;再重复,得到。
我们可以用计算机编程测试,任意一个数按上述算法经有限次重复后都会得到。换言之,任何数的最终结果都无法逃逸黑洞。
黑洞
2、卡普雷卡尔黑洞
取任何一个4位数(4个数字均为同一个数字的除外),将组成该数的4个数字重新组合成可能的最大数和最小数,再将两者求差;对此差值重复同样过程(例如取数。最大的重组数为,最小为,两者差为。重复上述过程得到-=),最后总是达到卡普雷卡尔黑洞值:。以上计算过程称为卡普雷卡尔运算,这个现象称为归敛,其结果称归敛结果。
数字黑洞
3、自恋性数字黑洞
当一个n位数的所有数位上数字的n次方和等于这个数本身,这个数就叫自恋数。显然1,2,3,…,9是自恋数。三位数中的自恋数有四个:,,和(这四个数被称为“水仙花数”)。同理还有四位的“玫瑰花数”(,;)、五位的“五角星数”(,,)。当数字个数大于五位时,这类数字就统称为“自幂数”。
自恋性数字也是黑洞的一种。例如,取任意一个可被3整除的正整数,分别将其各位数字的立方求出,将这些立方值相加组成一个新数,然后不断重复这个过程,最终结果即为。
关于这些数学黑洞,对于我们似乎看着异常有趣,但对于数学家他们却异常重要,希望有朝一日,当你们成为数学家时能够进一步探索这些数学黑洞的奥秘!