有趣的雷霹数

2014-06-17 加入收藏 阅读 打印 来源:互联网  共有条评论

有趣的雷霹数
生活中的数学不难发现,关键在于生活中我们要善于发现,留心观察,细心思考。这样才可能会发现生活中许许多多有趣的数学道理。正如我的一次发现—— 那一天,我背起书包回家。回到家时,突然发现我的一张记着30

   生活中的数学不难发现,关键在于生活中我们要善于发现,留心观察,细心思考。这样才可能会发现生活中许许多多有趣的数学道理。正如我的一次发现——
   那一天,我背起书包回家。回到家时,突然发现我的一张记着3025的纸被撕成了两半,成了30和25。我正抱怨:“这是谁干的缺德事?”时,突然发现一个有趣的现象:30+25=55,55*55=3025,把劈成两半的数加起来,再平方,正好是原来的数字。这是为什么呢?还有没有其他的几个数符合这样的数?这种数有没有它的计算公式或规律?最小的这个数是多少?好奇心促使我做了一连串的试验,想了又想,头都想疼了,可是我依然百思不得其解。
   第二天早晨,我带着一连串的疑问来到了学校,想问问数学老师。数学老师见了这个现象说:“这是雷劈数,又叫“卡普列加数”或“卡布列克怪数”,也叫“分和累乘再现数”,它的定义为:若正整数X(在n进位下)的平方可以分割为二个数字,而这二个数字相加后恰等于X,那么X就是(n进位下的)雷霹数。不过还有别的数需要你去请教电脑了!”
   我中午回家查了电脑,发现雷霹数还有一个小故事呢!据说印度数学家卡普列加(Dattaraya Ramchandra Kaprekar, 1905 - 1986)在一次旅行中,遇到猛烈的暴风雨,他看到路边一块牌子被劈成了两半,一半上写着30,另一半写着25。这时,他忽然发现30+25=55,55*55=3025,把劈成两半的数加起来,再平方,正好是原来的数字。从此他就专门搜集这类数字。
  求雷霹数的方法有两种,我就取简单的一种吧:设该数的前两位为x,后两位为y,根据定义,有(x + y)^2 = 100x + y即 x^2 + 2(y - 50)x + y^2 - y = 0。该方程的判别式D=4(2500 - 99y)必须是完全平方数,而y本身也必须是平方数的尾数,故可求得y等于1或25,从而求得四个结果2025,3025,9801和0001(舍去)。它的性质是一般而言,考察雷劈数时,一般不考虑分割后的一部分全部为0的情况(如10+0)。亦不考虑由0开始的数字(如0+1)。
  最小的奇雷劈数是9^2 = 81。
  最小的雷劈偶数是100:10+0=10 10²=100
  如果M^2是雷劈数,那么(10...0 - M)^2也是雷劈数.证明:
  设M^2是雷劈数,可以分割成x和y两部分,且M=x+y,y为n位数,则
  M^2=10^n*x+y
  (10^n-M)^2=10^(2n)-2M*10^n+M^2=10^(2n)-2M*10^n+10^n*x+y=10^(2n)-2M*10^n+10^n*(M-y)+y=10^n*(10^n-M-y)+y同样满足雷劈数方程。在二进制下,所有的完全数都是卡布列克数(同雷劈数)
  我十分高兴,因为我又懂得了一个数学知识!还明白了生活中我们要善于发现,留心观察,细心思考!

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