Все про числа (часть 2)

Все про числа
(часть 2)

Часть 1 | Часть 2 | Часть 3

Числа и даты

В феврале 2000 года случилась заменательная дата - 02.02.2000. В записи даты - только четные цифры. Последний раз такое событие произошло 28.08.888. Последний прожитый нами нечетный день был 19.11.1999. Следующий будет 01.01.3111. Цифр вообще можно набрать прелюбопытных вволю. Если, скажем, обратиться к двоичному счислению, то 1111.111.11111111111 1111:11111:11111 это 15:31:31 15 июля 2047 года.

Число 13452

Число 13452 образовано из пяти последовательных цифр (расположенных не по порядку) так, что число образованное первыми двумя цифрами, умноженное на среднюю цифру, дает число, образованное последними двумя цифрами.

13 х 4 = 52

Число 947658

Число 947658 образовано из шести последовательных цифр (расположенных не по порядку) так, что число образованное первыми двумя цифрами, умноженное на среднюю цифру, дает число, образованное последними тремя цифрами.

94 х 7 = 658

Числа 39157 и 57139

Данные числа составлены из пяти первых нечетных чисел 1, 3, 5, 7 и 9 следующим образом: произведение числа, образованного из первых двух цифр, на число, образованное двумя последними цифрами, минус число стоящее в середине равно числу, составленному из повторений одной и той же цифры.

39 х 57 - 1 = 57 х 39 - 1 = 2222

Число 1444

1444 - наименьший квадрат целого числа, оканчивающийся наиболее длинной последовательностью одинаковых цифр. Нуль не считается допустимой цифрой.

1444 = 382

Число 273863

Наибольшее число, которое при умножении на 365 дает число, содержащее восемь цифр, из которых первые четыре дважды повторяются.

272863 х 365 = 99959995

Аналогичные примеры есть

64253 х 365 = 23452345,

но 273863 - наибольшее, удовлетворяющее условию.

Легкое деление: чтобы разделить, просто перенесите первую цифру в конец

Частное, получающееся при перестановке в конец первой цифры делимого, можно найти для любого делителя и любой. Ниже два примера.

Число 8101265822784

Чтобы разделить 8 101 265 822 784 на 8, достаточно переставить первую цифру числа в конец.

8 101 265 822 784 : 8 = 1 012 658 227 848

Число 7101449275362318840579

Чтобы разделить 7 101 449 275 362 318 840 579 на 7, достаточно переставить первую цифру числа в конец.

7 101 449 275 362 318 840 579 : 7 = 1 014 492 753 623 188 405 797

Легкое деление (вариант 2): чтобы разделить, просто переставьте последнюю цифру в начало

В отличие от предыдущего случая, в данном варианте решение существует не всегда. Так, например, для делителя 2 решения не существует. Однако не все так плохо.

Числа 857142 и 428571

Чтобы разделить 857142 или 428571 на 3, достаточно переставить последнюю цифру каждого из чисел в начало.

857 142 : 3 = 285 714. 428 571 : 3 = 142 857

Цифровые совпадения

Произведение и сумма некоторых чисел дает в результате числа, состоящие из одинаковых цифр:

9 х 9 = 81 18 = 9 + 9;
2 х 47 = 94 49 = 2 + 47;
3 х 24 = 72 27 = 3 + 24;
2 х 497 = 994 499 = 2 + 497;
2 х 263 = 526 265 = 2 + 263.

Вообще, вводя девятки после первой цифры чисел из двух последних примеров, можно получить минимум два аналогичных результата при любом желаемом числе цифр:

2 х 4997 = 9994 4999 = 2 + 4997;
2 х 2963 = 5926 2965 = 2 + 2963.

Квадраты-палиндромы

Квадраты некоторых целых чисел можно читать как обычным образом, так и справа налево. Некоторые из них найти очень легко. Например, квадраты чисел 1, 11, 111 и 1111 равны соответственно 1, 121, 12 321, 1 234 321. Все получившиеся числа - палиндромы, и данное правило применимо к любому числу единиц, не превосходящему 9. Однако существуют и другие случаи, которые вполне можно назвать нерегулярными.
Например,

2642 = 69 696, а 22852 = 5 221 225

Во всех приведенных выше примерах число цифр квадрата было нечетным. Квадрат числа 836, равный 698 896, содержит четное число цифр. Среди всех квадратов, содержащих данное четное число цифр, палиндромический квадрат наименьший.

Число 1234567890

Число 1 234 567 890 разлагается на множители следующим образом:

1 234 567 890 = 2 х 3 х 3 х 5 х 3607 х 3803

Задача о десяти цифрах

Существует четыре числа, составленных из всех десяти цифр, таким образом, что эти числа делятся на все числа от 2 до 18:

2 438 195 760;
3 785 942 160;
4 753 869 120;
4 876 391 520.

Число 3333377733

Наименьшее число, которое записывается только с помощью цифр 3 и 7, и при этом обладает следующим свойством: само число и сумма его цифр делится на 3 и 7 - число 3 333 377 733.

Извлечение кубического корня

Иногда, чтобы извлечь кубический корень из числа, достаточно посчитать сумму цифр этого числа. Ниже приведены все такие числа:

1 - сумма цифр числа равна 1, а 13 = 1;
512 - сумма цифр числа равна 8, а 83 = 512;
4913 - сумма цифр числа равна 17, а 173 = 4913;
5832 - сумма цифр числа равна 18, а 183 = 5832;
17 576 - сумма цифр числа равна 26, а 263 = 17 576;
19 683 - сумма цифр числа равна 27, а 273 = 19 683.

Три различные цифры

Числа, составленные из трех различных цифр, каждое из которых делится на квадрат суммы своих цифр:

162 делится на 81 = (1 + 6 + 2)2;
243 делится на 81 = (2 + 4 + 3)2;
324 делится на 81 = (3 + 2 + 4)2;
392 делится на 196 = (3 + 9 + 2)2;
405 делится на 81 = (4 + 0 + 5)2;
512 делится на 64 = (5 + 1 + 2)2;
605 делится на 121 = (6 + 0 + 5)2;
648 делится на 324 = (6 + 4 + 8)2;
810 делится на 81 = (8 + 1 + 0)2;
972 делится на 324 = (9 + 7 + 2)2.

В обратном порядке

Произведение чисел 123 456 789 и 989 010 989 равно 122 100 120 987 654 321. Что интересно, в девяти младших разрядах полученного числа стоят цифры 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 (именно в таком порядке).

Арифметическая прогрессия

Рассмотрим все цифры кроме нуля (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) и разобьем их на три группы таким образом, что полученные числа представляют из себя арифметическую прогрессию.
Например, 147, 258, 369 - прогрессия с разностью 111.

Существует как минимум четыре способа проделать вышеописанную операцию, чтобы в каждом случае три числа образовывали арифметическую прогрессию, а среднее число оставалось одним и тем же:

297 564 831;
291 564 837;
237 564 891;
231 564 897,

где разность равна соответственно 267, 273, 327 и 333.

В. Тебо в книге "Parmi les Nombers Curieux" показал, что существует 760 таких прогрессий. Кроме числа 456 (и его перестановок), среднее число может быть любой перестановкой следующих групп их трех цифр: 258, 267, 348 и 357.

Число 201599999798400

Число 201 599 999 798 400 представляет из себя сумму всех чисел, которые можно составить из девяти цифр (0 исключен), используя каждую цифру в каждом числе один и только один раз.

Число 1026753849

Число 1 026 753 849 - наименьший квадрат, содержащий все десять цифр от 0 до 9, причем каждую цифру - лишь по одному разу.

1 026 753 849 = 32 0432

Число 9814072356

Число 9 814 072 356 - наибольший квадрат, содержащий все десять цифр от 0 до 9, причем каждую цифру - лишь по одному разу.

9 814 072 356 = 99 0662

Числа 567 и 854

Данные числа и только они содержат вместе со своими квадратами по одному и только одному разу каждую из девяти цифр, исключая нуль.

5672 = 321 489;
8542 = 729 316.

Число 207

Используя каждую из девяти цифр, исключая нуль, один и только один раз, составим простые числа таким образом, что сумма этих чисел была минимальной. Эта сумма равна 207.

207 = 2 + 3 + 5 + 47 + 61 + 89

Девять цифр до и после знака равенства

Если 32 547 891 умножить на 6 (таким образом, в данной операции использованы все девять цифр от 1 до 9), то получится произведение, равное 195 287 346, также содержащее девять цифр по одному разу. Еще примеры такого рода:

94 857 312 х 6 = 569 143 872;
89 745 321 х 6 = 538 471 926;
98 745 231 х 6 = 592 471 386.

Сложение и умножение дает одинаковый результат

Существуют пары чисел, которые при сложении и умножении дают одинаковый результат, например: 1,1 и 11.

1,1 + 11 = 1,1 х 11 = 12,1

Впрочем, подобных чисел бесконечно много:

2 + 2 = 2 х 2 = 4;
6 + 1,2 = 6 х 1,2 = 7,2;
26 + 1,04 = 26 х 1,04 = 27,04.

Вообще, для любого n парное ему число m, удовлетворяющее описанному свойству, можно вычислить по формуле

m = n/(n - 1) = (n + 1) + 1/(n - 1).

Квадраты и кубы

Два наименьших числа, таких что разность их квадратов представляет собой куб, а разность кубов - квадрат: 10 и 6.

102 - 62 = 100 - 36 = 64 = 43,
103 - 63 = 1000 - 216 = 784 = 282.

Числа, равные сумме кубов своих цифр

Существуют четыре числа, если не считать 1, совпадающие с суммой кубов своих цифр:

153 = 1 + 125 + 27;
370 = 27 + 343;
371 = 27 + 343 + 1;
407 = 64 + 343.

Составные квадраты

Существует только два трехзначных квадрата (без нулей), которые, будучи выписанными подряд, образуют шестизначное число, в свою очередь представляющее собой квадрат:

225 = 152 и 625 = 252
225 625 = 4752

Число 2519

Число 2519 таково, что если разделить его на 2, то в остатке получится 1; если разделить на 3, то в остатке получится 2; если разделить на 4, то в остатке получится 3; если разделить на 5, то в остатке получится 4; если разделить на 6, то в остатке получится 5; если разделить на 7, то в остатке получится 6; если разделить на 8, то в остатке получится 7; если разделить на 9, то в остатке получится 8; если разделить на 10, то в остатке получится 9:

2519 = 1259 х 2 + 1;
2519 = 839 х 3 + 2;
2519 = 629 х 4 + 3;
2519 = 503 х 5 + 4;
2519 = 419 х 6 + 5;
2519 = 359 х 7 + 6;
2519 = 314 х 8 + 7;
2519 = 279 х 9 + 8;
2519 = 251 х 10 + 9.

Двойная последовательность

Для некоторых натуральных чисел n можно построить последовательность, в которой каждое их чисел 1, 2, 3, ..., n встречается дважды, причем второе появление каждого из чисел r происходит на r-м месте после его первого появления.
Примеры:

для n = 4 имеем: 4, 2, 3, 2, 4, 3, 1, 1;
для n = 5 имеем: 3, 5, 2, 3, 2, 4, 5, 1, 1, 4;
для n = 8 имеем: 8, 6, 4, 2, 7, 2, 4, 6, 8, 3, 5, 7, 3, 1, 1, 5.

Такая последовательность не существует, если остаток числа n при делении на 4 равен 2 или 3.

ab и ba

Часто, бывает нетрудно определить, что больше: ab или ba. Очевидно, что

23 < 32 и 34 > 43.

Однако потребуется некоторые усилия, чтобы доказать, что

e и Пи.

Число 40500000001

Сумма всех цифр, используемых при записи всех чисел, первое из которых единица, а последнее миллиард, составляет 40 500 000 001.

Простые числа и арифметическая прогрессия

Существуют арифметические прогрессии, где несколько последовательных членов прогрессии являются к тому же еще и простыми числами. Например, 10 последовательных членов арифметической прогрессии

199, 409, 619, ..., 199 + 9 х 210

являются простыми числами, так же как и 13 членов

4943 + k х 60060, k = 0, 1, ..., 12

все являются простыми числами.

Если рассматривать арифметические прогрессии с разностью 6, единственный случай, когда в такой прогрессии пять последовательных чисел:

5, 11, 17, 23, 29

Можно также доказать, что в любой арифметической прогрессии из натуральных чисел с разностью, меньшей 2000, не может находиться 12 последовательных простых чисел.

Числа 49, 4489, 444889, 44448889 и т.д.

Каждый член последовательности

49, 4489, 444889, 44448889, ...

является точным квадратом.

Число 4 и система неравенств

4 - наибольшее целое число n, для которого существует число x, одновременно удовлетворяющее неравенствам k < xk < k + 1 (k = 1, 2, 3, ..., n),

1 < x < 2,
2 < x2 < 3,
3 < x3 < 4,
4 < x4 < 5,
.   .   .   .   .

При этом x может принимать любое значение между Корень 3-й степени из 3 и Корень 4-й степени из 4.

Всегда квадрат

Пусть четное количество единиц, записанных друг за другом, образуют число A, а вдвое меньшее количество четверок - число B. Тогда число A + B + 1 всегда является полным квадратом.

11 + 4 + 1 = 16 = 42,
1111 + 44 + 1 = 1156 = 342,
111111 + 444 + 1 = 111556 = 3342,
.   .   .   .   .

Любопытное свойство числа 3

Если m и n - два натуральных числа, то одно из чисел Корень m-й степени из m, Корень m-й степени из n не больше, чем Корень 3-й степени из 3.

Группировка натуральных чисел

Предположим, что натуральные числа разделены на группы следующим образом:

(1), (2, 3), (4, 5, 6), (7, 8, 9, 10), (11, 12, 13, 14, 15), ...

и что каждая вторая группа отброшена. Тогда сумма чисел в первых k оставшихся группах всегда равна k4.
Например, для k = 3 имеем

1 + (4 + 5 + 6) + (11 + 12 + 13 + 14 + 15) = 81 = 34.

Необыкновенное свойство комплексных чисел

Для x = 1 + iКорень 2-й степени из 3, y = 1 - iКорень 2-й степени из 3 и z = 2, где i = Корень 2-й степени из -1 - мнимая единица, выполняются следующие соотношения:

x5 + y5 = z5, x7 + y7 = z7, x11 + y11 = z11.

Можно обобщить этот факт на более общий случай. При указанном выборе чисел x, y и z равенство

xp + yp = zp

справедливо для всех простых чисел p > 3.

Числа 144 и 441

Число 144 - это записанное в обратном порядке число 441. Тоже самое верно и для квадратных корней этих чисел:

Корень 2-й степени из 144 = 12,
Корень 2-й степени из 441 = 21

Подобных пар чисел бесконечно много: 169 и 961, 10404 и 40401, 1004004 и 4004001, 100040004 и 400040001, 1060922660121 и 1210662290601 и т.д.

Литература

  1. Дьюдени Г.Э. 520 головоломок. М., "Мир", 1975.
  2. Хонсбергер Р. Математические изюминки. М., Наука, 1992. (Библиотечка "Квант". Вып 83).