茫茫宇宙之中,存在著一種極其神秘的天體「黑洞」。黑洞的密度極大,引力極強,任何物質經過它的附近,都會被它吸進去,再也不能出來,光線也不例外,因此黑洞是乙個不發光的天體。無獨有偶,在數學中也有這種神秘的「黑洞」現象,對於數學黑洞,無論怎樣設值,在規定的處理法則下,最終都將得到固定的乙個值,再也跳不出去,就像宇宙中的黑洞一樣。
數學對於普通人的意義
數字黑洞:6174 未解之謎
任意選乙個四位數(數字不能全相同),把所有數字從大到小排列,再把所有數字從小到大排列,用前者減去後者得到乙個新的數。重複對新得到的數進行上述操作,7 步以內必然會得到 6174。
解析神秘數學黑洞"6174"
或許你早就聽過這個故事:有乙個神秘的數學黑洞,叫做「6174」。只要你任選4個不完全相同的數字(像1111就不行),讓「最大排列」減「最小排列」(例如4321-1234),不斷重複這個動作,最後一定會得到相同的結果:6174。
之所以說「6174」是「數學黑洞」,是因為無論你怎麼換那4個數字,只要不是完全重複,最後都逃脫不了「6174」的魔掌。而這個「最大減最小」的動作,最多不會超過7次!這又加深了「6174」的神秘性。若以6321為例:
計算結果終會相同
6321-1236=5085 一次
8550-0558=7992 二次
9972-2799=7173 三次
7731-1377=6354 四次
6543-3456=3087 五次
8730-0378=8352 六次
8532-2358=6174 七次
為什麼不繼續下去了呢?因為7641-1467又會等於6174,會無限迴圈(若相減結果低於1000,則千位數補0繼續算)。至於為什麼會這樣?簡單的說,由n個數所組成的數字有限,連續做「最大減最小」變換(或稱卡普耶卡變換,kaprekar)最後勢必形成迴圈。而這個數字「6174」也被稱為「卡普耶卡常數」(或翻卡布列克常數)。
在追尋「6174」的卡普耶卡變換中,你有可能第一次就碰到黑洞(當距組是3,2,1,和中組是6,2的時候),也可能要連做7次變換才走得到終點。只要你繼續保持追尋真相的衝動,無論走遠路還是抄近路,一直堅持做下去,終究會得到相同的答案;而這同時也是人生的奧秘。
而數字黑洞不止「6174」,目前已經發現的數學黑洞大致可分為以下幾種型別:
1、123黑洞(即西西弗斯串)
取任意乙個數字,數出它的偶數個數、奇數個數及總的位數。例如1234567890,其偶數個數總共5個,奇數個數也為5個,數字總數為10個。按「偶―奇―總」的位序排列,得到新數為:5510。重複上述步驟,得到t34;再重複,得到123。
我們可以用計算機程式設計測試,任意乙個數按上述演算法經有限次重複後都會得到123。換言之,任何數的最終結果都無法逃逸123黑洞。
6174黑洞
2、卡普雷卡爾黑洞
取任何乙個4位數(4個數字均為同乙個數字的除外),將組成該數的4個數字重新組合成可能的最大數和最小數,再將兩者求差;對此差值重複同樣過程(例如取數8028。最大的重組數為8820,最小為0288,兩者差為8532。重複上述過程得到8532-2358=6174),最後總是達到卡普雷卡爾黑洞值:6174。以上計算過程稱為卡普雷卡爾運算,這個現象稱為歸斂,其結果6174稱歸斂結果。
數字黑洞
3、自戀性數字黑洞
當乙個n位數的所有數字上數字的n次方和等於這個數本身,這個數就叫自戀數。顯然1,2,3,…,9是自戀數。三位數中的自戀數有四個:153,370,371和407(這四個數被稱為「水仙花數」)。同理還有四位的「玫瑰花數」(1634,8208;9474)、五位的「五角星數」(54748,92727,93084)。當數字個數大於五位時,這類數字就統稱為「自冪數」。
自戀性數字也是黑洞的一種。例如,取任意乙個可被3整除的正整數,分別將其各位數字的立方求出,將這些立方值相加組成乙個新數,然後不斷重複這個過程,最終結果即為153。
關於這些數學黑洞,對於我們似乎看著異常有趣,但對於數學家他們卻異常重要,希望有朝一日,當你們成為數學家時能夠進一步探索這些數學黑洞的奧秘!
5位數的數字黑洞是多少 奇妙的數字黑洞 6174
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5位數的數字黑洞是多少 5位黑洞數
任意乙個5位數,比如 34256,把它的各位數字打亂,重新排列,可以得到乙個最大的數 65432,乙個最小的數23456。求這兩個數字的差,得 41976,把這個數字再次重複上述過程 如果不足5位,則前邊補0 如此往復,數字會落入某個迴圈圈 稱為數字黑洞 比如,剛才的數字會落入 82962,7593...
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二年級下 數字排列之數字黑洞 教學目標 1.知識與技能 知道兩位數的差 知道三位數字的數字黑洞是 495.2.過程與方法 通過排列數字的遊戲,了解數字黑洞是什麼。3.情感態度價值觀 體會數字黑洞的趣味,培養學習數學的興趣。教學重點 數字黑洞的演算法。教學難點 數字黑洞的演算法。教學過程 一 有趣的 ...