关于数学:神奇的走马灯数-142857

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当初的小朋友,能看到走马灯实物的机会恐怕不多了。

走马灯是我国传统节日装璜玩具之一,常见于元宵中秋等传统节日。灯内点上蜡烛,焚烧产生的热力造成气流,带动轮轴转动。烛光将灯壁安排的剪纸图案投射进去,造成影像一直旋转挪动的成果。

现代的走马灯,灯壁各面习惯绘制现代武将骑马作战的图案,动静转动时视觉效果好像几位武将你追我赶一样,故得名为走马灯。

咱们假如有一盏具备 6 个面的走马灯,六个面顺次标注上 1 4 2 8 5 7 六个数,这六个数形成了所谓的走马灯数。网上有一种说法,这个数字最早见于一座埃及金字塔外部。

这个数有一些神奇的法则,本文记录如下。

首先它是一个质数,142857 = 3 × 3 × 3 × 11 × 13 × 37

将这个数别离与 1 ~6 相乘,所得乘积,依然由 1 4 2 8 5 7 六位数字组成。

142857 × 1 = 142857
142857 × 2 = 285714
142857 × 3 = 428571
142857 × 4 = 571428
142857 × 5 = 714285
142857 × 6 = 857142

并且乘积满足这样的法则,最高位的数字,就是以乘数为索引值,在 [1,4,2,8,5,7] 这个整数数组进行排序后的新数组 [1,2,4,5,7,8] 里摘取的对应元素,假如数组索引以 1 结尾。

例如 5 × 142857,乘数是 5,在数组 [1,2,4,5,7,8] 的第 5 个元素是 7,那么积的最高位是 7,而后将剩下的走马灯数位 1 4 2 8 5 补全即可。

而 7 × 142857 = 999999,因而有些人戏称,走马灯数 142857 与 1~6 的乘积,代表星期一到星期六轮流值班,而与 7 的乘积 999999,代表星期日也就是休息日。

上述乘法算式,能够转换成下列的加法算式,齐全等价:

142857 + 142857 = 285714
285714 + 142857 = 428571
428571 + 142857 = 571428
571428 + 142857 = 714285
714285 + 142857 = 857142
857142 + 142857 = 999999

既然一个星期只有 7 天,那么乘数超过 7 会如何?

142857 × 8 = 1142856(数字 7 分身,即分为头一个数字 1 与尾数 6,而后再数列内去掉 7)

依照这个法则进行上来,同理可得:

142857 × 9 = 1285713(4 分身)
142857 × 10 = 1428570(1 分身)
142857 × 11 = 1571427(8 分身)
142857 × 12 = 1714284(5 分身)
142857 × 13 = 1857141(2 分身)
142857 × 14 = 1999998(9 分身)

这里应该筛选哪一个数进行分身?假如乘数为 n,则须要分身的数,等于 7 × n 的积的个位 + 1.

142857 与 9 还有一些神奇的渊源。

142 + 857 = 999

14 + 28 + 57 = 99

1 + 4 + 2 + 8 + 5 + 7 = 27,而 2 + 7 = 9

这是不是暗示了中国传统文化里所说的九九归一?

142857 乘以含 7 的任意数字,积的各个数字之和等于 36,例如:

142857 × 17 = 2428569 -> 2 + 4 + 2 + 8 + 5 + 6 + 9 = 36
142857 × 27 = 3857139 -> 3 + 8 + 5 + 7 + 1 + 3 + 9 = 36
142857 × 37 = 5285709 -> 5 + 2 + 8 + 5 + 7 + 0 + 9 = 36
142857 × 47 = 6714279 -> 6 + 7 + 1 + 4 + 2 + 7 + 9 = 36

142857 * 717 = 102428469 -> 1 + 0 + 2 + 4 + 2 + 8 + 4 + 6 + 9 = 36

咱们再来看除法。

用 1~6 数字除以 7,失去的有限循环小数,其循环节依然是有法则的走马灯数。

对走马灯数这些法则的证实曾经超出了小学数学的领域,本文略过。

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正文完
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