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无限长数尾与趣味代数书

时间:2023-10-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:还有一些由多位数字组成的长串数尾,也有类似于上面的特性,在经过连乘后仍然保持不变,这些数尾的长度甚至可能是无限的。只要在这些数的前面加上一位,就能一直计算下去,从而得到一个无限多位的这样的“数”:……更有趣的是,对于这个无限长位数的“数”来说,下面的方程是成立的:x2=x。以上分析了以76为末尾的“无限长”的数。2890625,且这个无限多位的“数”还“等于”:{[2]}2……。

无限长数尾与趣味代数书

还有一些由多位数字组成的长串数尾,也有类似于上面的特性,在经过连乘后仍然保持不变,这些数尾的长度甚至可能是无限的。

我们知道,有这种特性的两位数有25和76,那么,有没有具有这种特性的三位数呢?我们可以通过下面的方法来寻找。

假设在76前面的数字为k,那么,这个三位数可以表示为下面的形式:

100k+76

因此,以这个三位数为末尾的数就可以表示为(1000a+100k+76),(1000b+100k+76),等等。那么,它们的乘积就是:

(1000a+100k+76)(1000b+100k+76)

=1000000ab+100000ak+100000bk+76000a+76000b+10000k2+15200k+5776

从上式可见,除了最后两项,前面的各项都是1000的倍数。也就是说,每项后面都有3个0。那么,如果以下两项之差,也就是[15200k+5776-(100k+76)]能被1000整除,那么,所得乘积的末数依然是(100k+76),而上面的式子就变成:

15100k+5700=15000k+5000+100(k+7)

显然,当k=3时,上式能够被1000整除。

所以,所求的三位数是376。这就是说,376的任何次方得出的数一定是以376为末尾,比如:3762=141376。

我们还可以用同样的方法找到符合条件的四位数。假设376前面的数字为l,那么,问题就变成:当l等于多少的时候,下面的乘积

(10000a+1000l+376)(10000b+1000l+376)(www.xing528.com)

以(1000l+376)为末尾?将上式的括号去掉,并把10000的倍数的项舍去,最后剩下下面两项:752000l+141376。

上式与(1000l+376)的差为:

752000l+141376-(1000l+376)

=751000l+141000

=750000l+140000+1000(l+1)

只有当上面的这个数能被10000整除的时候,所得乘积的末尾才是(1000l+376)。很显然,此时l=9,也就是说,所求的四位数是9376。

同理,我们可以求出满足这一条件的其他多位数,比如,五位数09376,六位数109376,七位数7109376,等等。只要在这些数的前面加上一位,就能一直计算下去,从而得到一个无限多位的这样的“数”:……7109376。

对于这样的数来说,同样能够进行一般的加法或乘法运算,因为这些数是从右向左写的,而加法或乘法的竖式运算也是从右向左进行的,且当两个这样的数进行加法或乘法运算时,它们的和或乘积可以去掉任意多的数字。更有趣的是,对于这个无限长位数的“数”来说,下面的方程是成立的:x2=x。

看起来似乎有点不可思议,但事实就是如此。由于这个数的末尾是76,所以它的二次方的末尾也应该是76。同样,我们可以得出,这个数二次方的末尾也可以是376,或是9376等。也就是说,这个“数”的二次方中逐个减去一些数字,就能得到一个与x=……7109376相同的数。所以,我们就能得出结论:x2=x。

以上分析了以76为末尾的“无限长”的数。同样的方法,我们也能找出以5为末尾的这类数,它们是:5、25、625、90625、890625、2890625,最后也能得到一个满足x2=x的无限多位的“数”:……2890625,且这个无限多位的“数”还“等于”:{[(5)2]}2……

可以这样说明这个数:在十进制中,除x=0和x=1外,方程x2=x还有两个无限的解:x1=……7109376,x2=……2890625。

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