缺8数(缺8数)
定义自然数12345679 被称为“缺8 数”,它有许多奇妙的性质。 清一色 数乘以9的倍数可以得到“清一色”,例如: 123456799=11567918=222222222 1234567927=333333333 1234567936=444444444 1234567945=555555555 1234567954=666666666 1234567963=777777777 1234567972=888888888 1234567981=999999999 三位一体 数乘以3的倍数但不是9 的倍数(12 起),可以得到“三位一体”,例如: 1234567912=14814815=18518521=259259259 1234567933=407407407 1234567957=703703703 1234567978=962962962 轮流休息 当乘数不是9 的倍数时,此时虽然没有清一色或三位一体的现象,但仍可以看到一种奇异性质:乘积的各位数字均无雷同,缺少1 个数字缺8数,而且存在着明确的规律。另外,在乘积中缺3、缺6、缺9 的情况肯定不存在。
例如乘 数在区间[10,17]的情况(其中12 和15 的倍数,予以排除):1234567910=123456790(缺8) 1234567911=135802469(缺7) 1234567913=160493827(缺5) 1234567914=172839506(缺4) 1234567916=197530864(缺2) 1234567917=209876543(缺1) 乘数在[19,26]及其他区间(区间长度等于7)的情况与此完全类似。乘积中缺什么数,就像工厂或商店中职工“轮 休”,人人有份,既不多也不少,实在有趣。 一以贯之 当乘数超过81 时,乘积将至少是十位数,但上述的各种现象依然存在,真是“吾道一以贯之”。例如: 乘数为9 的倍数 =2999999997 只要把乘积中最左边的一个数2 加到最右边的7 上,仍呈现“清一色”。 乘数为3 的倍数,但不是9 的倍数 1234567984=1037037036 只要把乘积中最左边的一个数1 加到最右边的6 上,又出现“三位一体”。 乘数为3K+1 或3K+2 1234567998=1209876542表面上看来,乘积中出现雷同的2,但只要把乘积中最左边的数1 加到最右边的2 上去之后,所得数为209876543, 是“缺1”数,仍是轮流“休息”。
走马灯 数乘以19时,其乘数将是234567901,像走马灯一样,原先居第二位的数2 却成了开路先锋。例如: 1234567919=234567901 1234567928=34567937=456790123 深入的研究显示,当乘数为一个公差等于9 的算术级数时,出现“走马灯”的现象。例如: 123456798=098765432 1234567917=209876543 1234567926=32567935=432098765 huiwen 数的精细结构引起研究者的浓厚兴趣,人们偶然注意到:123456794=49382716 123456795=61728395 前一式的数颠倒过来读,正好就是后一式的积数。(虽有微小的差异,即5 代以4,而根据“轮休学说”,这正是题 中应有之义) 这样的“回文结对,携手并进”现象,对(13、14)(22、23)(31、32)(40、41)等各对乘数(每相邻两对乘 数的对应公差均等于9)也应如此。例如: 1234567922=27567923=283950617 前一式的数颠倒过来读,正好是后一式的积数。
(后一式的2 移到后面,并5 数12345679实际上与循环小数是一根藤上的瓜,因为: 1/81=0.2345679012345679……,缺8 数和1/81 的循环节有关。 在以上小数中缺8数,为什么别的数码都不缺,而唯独缺少8 我们看到,1/81=1/91/9,把1/9化成循环小数,其循环节只有一位,即1/9=0.111111111…… 1/91/9,即无穷个1 的自乘。不妨先从有限个1 的平方来看: 很明显,11 的平方=121,111 的平方=12321,……,直到111111111 的平方=654321。 但无穷个1 的平方,长长的队伍看不到尽头,怎么办呢?利用数学归纳法,不难证明,在所有的层次,8 都被一 一跳过。 那么,缺8 数乘以9 的倍数得到“清一色”就很好理解了,因为: 1/819=1/9=0.111111111…… 数乘以3的倍数得到“三位一体”也不难理解,因为: 1/813=1/27=0.037037037……,一开始就出现了三位的循环节。 数乘以公差为9的等差数列时相当于在原有基础上每位数加1,自然就出现“走马灯”了。 循环小数与循环群、周期现象的研究方兴未艾,缺8 数已引起人们的浓厚兴趣与密切关注。
由于计算机科学的蓬 勃发展,人们越来越不满足于泛泛的几条性质,而更着眼于探索其精微的结构。 其他类型 也许有人以为缺八数是10 进制下的特有情况,但事实是,在8 进制和16 进制下也有类似的数字出现。 进制下的缺8数为:123457 1234577=1111111 倍不是14,而是16。12345716=2222222 12345725=3333333 10进制中缺8 数关于乘数3 的性质是由关于乘数9 的性质衍生而来的,在8 进制中没有类似的性质。 16 进制中缺8 数为:123456789abcdf 123456789abcdff=1111 如前所述,缺8 数的出现与循环小数有密切的联系。 在任何一种进制中,1 除以最大的个位数,得到的都是0.1111...无限循环的小数,缺8 数的全部性质理论上应该 都能由此推出。 可以认为,缺8 数的性质是由进制的规则决定的,是进制性质的反应。