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第一次亲密接触
魔术师在一张白纸上写下一个数字,然后装入信封里。接下来我们要进行五步程序。第一步,请你在心中默想一个三位数(百位数与个位数不相等)。举个例子,假设是007,这是第一个数,即n1=007;
第二步,再定义一种新运算,即把第一个数按照从右到左的顺序写出来,得到第二个数,我们把这种新运算称为回旋,用符号◎表示。例如回旋007,得到◎007=700。现在我们得到了第二个数,n2=◎n1=◎007=700;
第三步,我们进行两种运算,做减法和取绝对值。我们首先进行减法运算,n1-n2,得到一个差再取绝对值,即|n1-n2|=|007-700|=|-693|=693,这是第三个数,即n3=693;
第四步,回旋这个差n3=693,我们得到第四个数n4=396,即n4=◎n3=◎693=396;
第五步,也就是最后一步,我们进行加法运算,n5=n3+n4=693+396=1089,这就是我们的最终答案。
这时,魔术师打开信封向你展示他写在白纸上的数字是1089,与你算出的答案丝毫不爽。
告诉你一个秘密,不管你最初想到的n1是哪个三位数,如此操作之后,得到的答案永远是神奇的1089。
例如,你设定的n1是258,按程序进行可得:
①n1=258;
②n2=852;
③n3=|258-852|=594;
④n4=495
⑤n5=n3+n4=594+495=1089
“神奇的1089”让我觉得眼前一亮,太出人意料让我百思不得其解。也许正因为那一丝丝神秘感和不可捉摸,使“神奇的1089”这类数学谜题同我们当时在学校里学的那些数学知识大相径庭。
别误会,我并不是说做加减法对我来说是件痛苦的事,而是因为学校里做的数学题大概类似于这个样子:
A和B一起灌满一池水需要4个小时,A和C一起则需要5个小时灌满相同的水池。已知B灌水的速度是C的两倍,请问C单独灌满这个水池需要多少时间?
解:用几行简单的推理就能够得到答案。
设灌满一池水的工作量是1,A,B,C三人每小时的工作量分别是a,b,c,把题目的日常生活语言翻译成数学语言可得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单独灌满一池水需要20个小时,真是辛苦啊!
与“神奇的1089”一比,我想你就能够理解为什么我会为后者着迷。
继续探索1089的奥秘
接下来,我们从深度和广度这两个维度继续探索1089的秘境。
首先拓展广度。我们来看两位数的情况。
设定任意两位数为52:
n1=52
n2=25
n3=27
n4=72
n5=99
结论:两位数的情况,最后的答案永远是99。
再来看四位数的情况。
设定任意四位数是1984:
n1=1984
n2=4891
n3=|1984-4981|=2997
n4=7992
n5=2997+7992=10989
再来看五位数的情况。设定任意五位数是92653:
n1=92653
n2=35629
n3=92653-35629=57024
n4=42075
n5=42075+57024=99099
发现了1089的奥秘:
两位数的情况答案总是99,三位数的情况答案永远是1089,而1+0+8+9=18(1+8=9)=9的倍数。
四位数的情况答案永远是10989,而1+0+9+8+9=27(2+7=9)=9的倍数。
五位数的情况答案永远是99099,而9+9+0+9+9=36(3+6=9)=9的倍数。
原来1089的奥秘是把9拆成了1+8,而108=12×9=9的倍数,是十进制的强大力量在冥冥中主宰一切。
众所周知,十进制计数法中9是最大的个位数,具有惟我独尊的地位,非常特殊。
举个例子,九九乘法表中关于9的乘法根本不用背,可以用我们的手指来计算和查看答案。
比如,忘记了3×9的口诀就能够用手指帮忙计算。伸出双手,掌心向上,弯曲左手第三根手指,数一下,在弯曲的手指左边有两根手指,右边有七根手指,答案就是27。因为我们有十根手指,弯曲一根后,左右两边的手指数相加,必然是10-1=9。
接下来,我们发掘1089的深度,看看外国数学家的工作成果。
推陈出新、增加调料
“我没有数学基因”。“恨死数学了”在西方国家持这种论调的年轻人(其中有中小学生,成年人为数更多)是一个庞大的群体。他们不以为耻,反以为荣这使国家的当权者深感困扰与忧虑,因为后者深知,一个国家的经济、科技与军事能力都同数学密不可分,“世界上没有一个强国在数学上是弱小的”(我国数学界大名人张恭庆先生语)当然,这决不仅仅是张先生一个人的看法。
因而许多西方国家在数学教育与传播、普及上肯花大力气,不惜投入为数可观的资金,经常更新教材。欧、美各国的人民较富幽默感,他们善于把枯燥乏味、干巴巴的数目字转变为与生活娱乐有关的、妙趣横生的笑料、游戏、故事、童话与寓言,以提高学生的学习兴趣。这些方面有不少好经验与做法,值得我们学习、借鉴现在“双语教学”非常流行,在京津、长三角、广州、深圳、珠海以及东南沿海经济较发达地区已冒出一大批双语学校,所以我们也不妨根据国情,引进一些合适的外文资料,略加注解后作为课外活动或延伸阅读之用
下面就来讲一个传统名题的改造,看看外国同行们是怎样动足脑筋的:
(1)任选一个三位数(首数0也行,但在运算时按有效数字执行。例如061即可看成61),这样可以使游戏的覆盖面较广,把一位数与二位数也囊括进去.
(2)颠倒此数,例如007就变为700
(3)两数相减后得出一个新数(原来两数之差)所谓相减,必须以大减小.本游戏规定不用负数
(4)再颠倒一下后,把两数相加,于是就会得出1089.
(5)加上200,并除以10000,使它变成小数,即0.1289
(6)把此数乘上6得出0.7734.
(7)把你的袖珍计算器颠倒过来看,于是屏幕上就会出现“哈啰”(Hello)了!
(字体的形状是小写英文字母hello)
本节内容摘自《数学不了情》第1章智力加油站第2小节,著者是科普作家谈祥柏。
意犹未尽
最后,再补充两点说明。
①
1089×9=9801=99²
10989×9=98901
×9=
×9=
……
注意到了吗?上面的算式都出现了对称的回文数,也就是说,你都不用算,可以按从右到左的顺序直接写出答案。
②
一个与1089相关的有趣发现。
1089的倒数也具有一个奇特的现象,大家可以用计算器做一道除法题:1÷1089,看看能否发现什么。
数字要足够长,才能有所发现。
1÷1089
=0.000……
你发现了吗?
熟悉的对称再次出现,
◎
就像照镜子一样的对称,整齐的排列,丝毫不爽。
的数字根一眼就能够看出等于9。
回忆杀
此时此刻,有没有想起小学数学老师的教导:
老师告诉我们,9的倍数特征:
一个数各个数位上的数相加的和是9的倍数,这个数就是9的倍数,换句话说,它能够被9整除。
举个例子:判断3825能否被9整除。
∵3+8+2+5=18,而18是9的倍数,
∴3825是9的倍数。
验证:3825÷9=425
3825的数字根是9
3+8+2+5=18→1+8=9,所以
3825的数字根是9,能够被9整除。
再顺便拓展一下:
因为9=3×3,所以,如果一个数字能够被9整除,那么也能够被3整除。
判断一个数能否被3整除的依据:
能被3整除的数的各个数位上的数字的和能被3整除。
推论:
如果一个数个位上的数字是0,且各个数位上的数字的和是3的倍数,那么这个数就能够同时被2,5,3整除。
科学尚未普及,媒体还需努力。感谢阅读,再见。
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