數學上最詭異的數 數字黑洞

數字黑洞(數學中最奇怪的數字)
數字黑洞
程序員的噩夢
上個月超模君講了一個很有意思的旋轉木馬的數字,很多模特朋友都表示還沒看夠 。
所以,貼心的超模君今天準備了一大波黑洞,讓你玩個痛快!

魔法6174
首先在腦海中想出四個數字,可以是TA的生日,也可以是你們的紀念日 ?;蛘呷魏尾煌耆嗤乃奈粩?不能是1111,2222...).
然后,重新排列這個四位數 。
從大到小排列獲得最大的四位數;從小到大排列獲得最小的四位數 。最后,用最大的四位數字減去最小的四位數字,得到新的數字,對每個新的數字繼續重復上述操作 。
這里有一波練習 。超模君舉個浪漫的例子:1314 。

一次運算后,我發現無論我怎么算,結果都停留在6174 。

【數學上最詭異的數 數字黑洞】于是超模君讓8歲的表妹對300個不同的四位數進行了上述運算,并進行了嚴格的驗證 。結果顯示,300個不同的四位數,沒有一個有超過7步的運算,結果卡在6174,她跳不出來 。
這個神奇的6174就是跳不出來的黑洞(陷阱)數量 。
674的由來
那么,是誰發現了這么有趣的數字呢?
不知道模友們還記不記得,上次超模君在談旋轉木馬的數字時提到了“霹靂數”,而今天的黑洞數6174是霹靂數的發明者印度數學家卡普勒加提出的 。

卡普勒加,印度知名休閑數學家,畢業于印度孟買大學,但沒有讀研 。他的職業是教師,資歷平平 。
然而,卡普勒加對數字的屬性非常感興趣,他在生活中發現了許多有趣的數字 。
1949年,一個風雨交加的夜晚,卡普勒加批改完了學生的作業,無心睡覺 。他一邊看著窗外的閃電,一邊拿起筆在草稿紙上做cjsxjm 。白天他給同學講交換律的知識點 。他突發奇想:如果有一個多位數,改變數值順序得到的值再迭代一次會怎么樣?
經過加減乘除的反復迭代計算,連學生的作業本都拿來當草稿紙 。他終于發現:
一個不完全相同的四位數,重新排列四位數中的四個數字得到最大和最小值,再作減法,最多7次迭代,都會得到6174這個神奇的數字!同時,卡普勒加還發現了三位數黑洞的數目495 。
既然看超模君文章的讀者都是985和211的平均水平,那我就用211試試:

但這些有趣的數字(閃電分裂數、黑洞數)在當時的印度數學界并不被認可,只能發表在低級別的數學期刊或私人期刊上 。
印度科學家認為卡普勒加過于自由,沒有數學家愿意和他交流 。大部分時間,他都是自己玩 。

直到1975年,美國科普作家馬丁·加德納在一個知名的科學數學游戲專欄中提到了卡普列加的成就,引起了美國數學家的興趣,使卡普列加聞名于世 。
卡普勒加發現的數字屬性也成為了很多數學家的研究課題 。
自然數那么多,數字黑洞還有其他數嗎?
數學中還有哪些黑洞?
是的,當然!
說“13” 。
任意取一個自然數;然后每一位上的數相加起來;得到的結果乘以3再加上1得到一個新的數;重復執行上述操作;最終的結果必定是13 。據不完全調查:全世界熱愛數學的人有95.27%關注超模,那么我們就以9257為例:

還有“153” 。
隨意選取一個自然數,要求是3的倍數;求每一個位數的立方數,把它們加起來得到一個新的數;重復上述操作;我真的不會編任何數字 。超模君將以207試水:

其實“153”在數論中還有另一個外號——自戀數:
對于任意一個n位數,每一位數的n次方之和為這個數的本身,很明顯,“153”就是這樣的數 。有這么自戀的數字嗎?
很明顯,1位數都是;兩位數沒有;三位數有4個,153是最小的,還有370、371、407四位數有3個,1634、8208、9474自戀的次數有限嗎?
是的,很早就有人輕易證明出水仙花數不會超過61位數,假如存在一個61位數,61個9^3之和得到的數還沒有這個數的本身大 。最大的自戀數是一個39位數:115132219018763992565095597973971522401有意思的是,中國科普界的前輩譚先生給自戀起了一個獨特的名字——“水仙號” 。
老譚香柏先生
這些有趣的科學和數學有趣的問題都是由譚先生介紹到中國的 。我們父母那一代人的青春,就是看著他介紹的數學趣味題走過來的 。因此,譚先生也被稱為中國的先生 。
此時,8歲的表妹突然跑過來問我:“超模君,我的青春該看什么樣的數學興趣?”
超模君推了推眼鏡,露出慈祥的笑容,張嘴說:“拉格朗日中值定理,洛必達定律,泰勒……”

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