魔術師在一張白紙上寫下一個數字,然後裝入信封裡。接下來我們要進行五步程序。第一步,請你在心中默想一個三位數(百位數與個位數不相等)。舉個例子,假設是007,這是第一個數,即n1=007;
第二步,再定義一種新運算,即把第一個數按照從右到左的順序寫出來,得到第二個數,我們把這種新運算稱為回旋,用符号◎表示。例如回旋007,得到◎007=700。現在我們得到了第二個數,n2=◎n1=◎007=700;
第三步,我們進行兩種運算,做減法和取絕對值。我們首先進行減法運算,n1-n2,得到一個差再取絕對值,即|n1-n2|=|007-700|=|-693|=693,這是第三個數,即n3=693;
第四步,回旋這個差n3=693,我們得到第四個數n4=396,即n4=◎n3=◎693=396;
第五步,也就是最後一步,我們進行加法運算,n5=n3 n4=693 396=1089,這就是我們的最終答案。
這時,魔術師打開信封向你展示他寫在白紙上的數字是1089,與你算出的答案絲毫不爽。
告訴你一個秘密,不管你最初想到的n1是哪個三位數,如此操作之後,得到的答案永遠是神奇的1089。
例如,你設定的n1是258,按程序進行可得:
①n1=258;
②n2=852;
③n3=|258-852|=594;
④n4=495
⑤n5=n3 n4=594 495=1089
“神奇的1089”讓我覺得眼前一亮,太出人意料讓我百思不得其解。也許正因為那一絲絲神秘感和不可捉摸,使“神奇的1089”這類數學謎題同我們當時在學校裡學的那些數學知識大相徑庭。
别誤會,我并不是說做加減法對我來說是件痛苦的事,而是因為學校裡做的數學題大概類似于這個樣子:
A和B一起灌滿一池水需要4個小時,A和C一起則需要5個小時灌滿相同的水池。已知B灌水的速度是C的兩倍,請問C單獨灌滿這個水池需要多少時間?
解:用幾行簡單的推理就能夠得到答案。
設灌滿一池水的工作量是1,A,B,C三人每小時的工作量分别是a,b,c,把題目的日常生活語言翻譯成數學語言可得①式,②式和③式:
4a 4b=1......①
5a 5c=1......②
b=2c......③
把③式代入①式可得
4a 8c=1......④
②-④可得
a-3c=0,即
a=3c......⑤
把⑤式代入②式可得
15c 5c=1
答:C單獨灌滿一池水需要20個小時,真是辛苦啊!
與“神奇的1089”一比,我想你就能夠理解為什麼我會為後者着迷。
繼續探索1089的奧秘接下來,我們從深度和廣度這兩個維度繼續探索1089的秘境。
首先拓展廣度。我們來看兩位數的情況。
設定任意兩位數為52:
n1=52
n2=25
n3=27
n4=72
n5=99
結論:兩位數的情況,最後的答案永遠是99。
再來看四位數的情況。
設定任意四位數是1984:
n1=1984
n2=4891
n3=|1984-4981|=2997
n4=7992
n5=2997 7992=10989
再來看五位數的情況。設定任意五位數是92653:
n1=92653
n2=35629
n3=92653-35629=57024
n4=42075
n5=42075 57024=99099
發現了1089的奧秘:
兩位數的情況答案總是99,三位數的情況答案永遠是1089,而1 0 8 9=18(1 8=9)=9的倍數。
四位數的情況答案永遠是10989,而1 0 9 8 9=27(2 7=9)=9的倍數。
五位數的情況答案永遠是99099,而9 9 0 9 9=36(3 6=9)=9的倍數。
原來1089的奧秘是把9拆成了1 8,而108=12×9=9的倍數,是十進制的強大力量在冥冥中主宰一切。
衆所周知,十進制計數法中9是最大的個位數,具有惟我獨尊的地位,非常特殊。
舉個例子,九九乘法表中關于9的乘法根本不用背,可以用我們的手指來計算和查看答案。
比如,忘記了3×9的口訣就能夠用手指幫忙計算。伸出雙手,掌心向上,彎曲左手第三根手指,數一下,在彎曲的手指左邊有兩根手指,右邊有七根手指,答案就是27。因為我們有十根手指,彎曲一根後,左右兩邊的手指數相加,必然是10-1=9。
接下來,我們發掘1089的深度,看看外國數學家的工作成果。
推陳出新、增加調料“我沒有數學基因”。“恨死數學了”在西方國家持這種論調的年輕人(其中有中小學生,成年人為數更多)是一個龐大的群體。他們不以為恥,反以為榮這使國家的當權者深感困擾與憂慮,因為後者深知,一個國家的經濟、科技與軍事能力都同數學密不可分,“世界上沒有一個強國在數學上是弱小的”(我國數學界大名人張恭慶先生語)當然,這決不僅僅是張先生一個人的看法。
因而許多西方國家在數學教育與傳播、普及上肯花大力氣,不惜投入為數可觀的資金,經常更新教材。歐、美各國的人民較富幽默感,他們善于把枯燥乏味、幹巴巴的數目字轉變為與生活娛樂有關的、妙趣橫生的笑料、遊戲、故事、童話與寓言,以提高學生的學習興趣。這些方面有不少好經驗與做法,值得我們學習、借鑒現在“雙語教學”非常流行,在京津、長三角、廣州、深圳、珠海以及東南沿海經濟較發達地區已冒出一大批雙語學校,所以我們也不妨根據國情,引進一些合适的外文資料,略加注解後作為課外活動或延伸閱讀之用
下面就來講一個傳統名題的改造,看看外國同行們是怎樣動足腦筋的:
(1)任選一個三位數(首數0也行,但在運算時按有效數字執行。例如061即可看成61),這樣可以使遊戲的覆蓋面較廣,把一位數與二位數也囊括進去.
(2)颠倒此數,例如007就變為700
(3)兩數相減後得出一個新數(原來兩數之差)所謂相減,必須以大減小.本遊戲規定不用負數
(4)再颠倒一下後,把兩數相加,于是就會得出1089.
(5)加上200,并除以10000,使它變成小數,即0.1289
(6)把此數乘上6得出0.7734.
(7)把你的袖珍計算器颠倒過來看,于是屏幕上就會出現“哈啰”(Hello)了!
(字體的形狀是小寫英文字母hello)
本節内容摘自《數學不了情》第1章智力加油站第2小節,著者是科普作家談祥柏。
意猶未盡最後,再補充兩點說明。
①
1089×9=9801=99²
10989×9=98901
109989×9=989901
1099989×9=9899901
......
注意到了嗎?上面的算式都出現了對稱的回文數,也就是說,你都不用算,可以按從右到左的順序直接寫出答案。
②
一個與1089相關的有趣發現。
1089的倒數也具有一個奇特的現象,大家可以用計算器做一道除法題:1÷1089,看看能否發現什麼。
數字要足夠長,才能有所發現。
1÷1089
=0.000918273645546372819......
你發現了嗎?
熟悉的對稱再次出現,
918273645◎546372819
就像照鏡子一樣的對稱,整齊的排列,絲毫不爽。
918273645的數字根一眼就能夠看出等于9。
回憶殺此時此刻,有沒有想起小學數學老師的教導:
老師告訴我們,9的倍數特征:
一個數各個數位上的數相加的和是9的倍數,這個數就是9的倍數,換句話說,它能夠被9整除。
舉個例子:判斷3825能否被9整除。
∵3 8 2 5=18,而18是9的倍數,
∴3825是9的倍數。
驗證:3825÷9=425
3825的數字根是9
3 8 2 5=18→1 8=9,所以
3825的數字根是9,能夠被9整除。
再順便拓展一下:
因為9=3×3,所以,如果一個數字能夠被9整除,那麼也能夠被3整除。
判斷一個數能否被3整除的依據:
能被3整除的數的各個數位上的數字的和能被3整除。
推論:
如果一個數個位上的數字是0,且各個數位上的數字的和是3的倍數,那麼這個數就能夠同時被2,5,3整除。
科學尚未普及,媒體還需努力。感謝閱讀,再見。
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