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        奇妙的數(shù)學(xué)“黑洞”

        2013-12-31 00:00:00于喆
        學(xué)苑創(chuàng)造·C版 2013年10期

        宇宙中有一種叫“黑洞”的天體,由高密度物質(zhì)組成,連光線射到這種天體上都會(huì)被吸收掉,再也無法逃脫。而所謂數(shù)學(xué)黑洞是指無論怎樣設(shè)值,在規(guī)定的處理法則下,最終都將得到固定的一個(gè)值,再也跳不出去了。

        黑洞123

        任取一個(gè)位數(shù)不小于三的數(shù),數(shù)出這個(gè)數(shù)中的偶數(shù)個(gè)數(shù)、奇數(shù)個(gè)數(shù),及這個(gè)數(shù)的位數(shù)總數(shù)組成一個(gè)新的數(shù),對新數(shù)重復(fù)上述操作步驟,若干次后,結(jié)果一定會(huì)得到123。

        如56 894 281 736,其中偶數(shù)數(shù)字個(gè)數(shù)是6,奇數(shù)數(shù)字個(gè)數(shù)是5,數(shù)位總數(shù)是11,組成一個(gè)新的數(shù)6 511;該數(shù)有1個(gè)偶數(shù)數(shù)字,3個(gè)奇數(shù)數(shù)字,數(shù)字總數(shù)是4,又組成新數(shù)134;該數(shù)有1個(gè)偶數(shù)數(shù)字,2個(gè)奇數(shù)數(shù)字,數(shù)位總數(shù)是3,組合起來便得到數(shù)123。

        黑洞495和6 174

        任取一個(gè)三位數(shù)(要求三位數(shù)字不完全相同),然后按照數(shù)字從大到小的順序,把三個(gè)數(shù)字重新排列,得到一個(gè)新數(shù);接下來,把所得數(shù)的數(shù)字反向排序,又得到一個(gè)新數(shù)(注意:以0開頭的數(shù),也得看成是一個(gè)三位數(shù),下同);把這兩個(gè)新數(shù)的差作為一個(gè)新的三位數(shù),再重復(fù)上述的步驟。如此不停地重復(fù)下去,會(huì)得到什么樣的結(jié)果呢?

        例如,對于數(shù)字697,按上述要求得到的第一個(gè)新數(shù)是976,第二個(gè)新數(shù)是679,它們的差是297;接下來,972-279 = 693,963-369 = 594,954-459 = 495,954-459 = 495……

        這種不斷重復(fù)同一操作的過程,在計(jì)算機(jī)上被稱為“迭代”。有趣的是,經(jīng)過數(shù)次上述迭代之后,任何數(shù)字不完全相同的三位數(shù),都會(huì)跌進(jìn)這個(gè)“黑洞”——495中,再也出不來了。

        類似的,選取任意一個(gè)各數(shù)位上數(shù)字不完全相同的四位數(shù),按照上面的法則操作,則會(huì)跌入數(shù)字“黑洞”6 174中。

        例如,對于數(shù)字3 109,9 310-0 139 = 9 171,9 711-1 179 = 8 532,8 532-2 358 = 6 174,7 641-1 467 = 6 174,……

        對五位以上的數(shù)字,重復(fù)上述步驟,則存在一個(gè)“循環(huán)鏈”,即呈現(xiàn)周期性重復(fù)的一列數(shù)字,有興趣的同學(xué)不妨自己驗(yàn)證一下。

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