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奇妙的草数

来源:不详       更新时间:2011-10-19 10:32:16
 
无穷的自然数的世界里总是藏着许多奥秘,我们在进行各种运算中,偶然会发现一些奇迹,比如进行乘方运算后,会得到这样一些有趣的结果:92¬¬¬¬=81,而8+1=9;83¬¬¬¬=512,而5+1+2=8;74¬¬¬¬=2401,而2+4+0+1=7.从这几个简单的例子中,我们可以看到一个引人注目的现象:一个数幂的数字和等于它本身。像这样的数究竟再有没有了?如果有,到底有多少呢?现在我们就来研究它。
  
  我们先告诉你花朵数的定义,所谓花朵数就是:“一个n位正整数a=a1a2……an,如果a=a1n+a2n+……+ann,则称a为n位花朵数”。类似地,下面我们给出n叶草数的定义:
  
  定义1:设一个正整数a的n次幂为a¬n=a1a2……am,若a=a1+a2+……+am,则称a为n叶草数.
  
  一、一叶草数。由定义我们可以知道,当n=1时,由于1-9各数的一次幂仍然是它本身,故我们把1、2、3、4、5、6、7、8、9通称为一叶草数。显然10以上的数中不存在一叶草数.
  
  二、二叶草数.当n=2时,满足定义的正整数我们称为二叶草数。我们直接看到12=1,可知1是二叶草数。显然1也是n叶草数,因为1n=1。为了对二叶草数作一个全面的考察,我们应用了电子表格,编成程序,计算了2-9999的平方数,我们发现99992=99970001。可见一个四位数的平方数的数字和不可能超过72,而一个两位数的平方数又不可能超过9999,而9999的数字和为36,但20-36中的各数的平方数之和最大为19,故我们只要考察2-19的平方数的变化规律,就可以把二叶草数全部找到。
  
  由22=4→42=16→72=49→132=169→162=256→132=169→……中看出,13与16交替变化,形成一种周期现象,我们称(13,16)这一对数为二叶草圈数。
  
  再由32=9→92=81→92=81→……可知道9为二叶草数。我们由4考察到19,再没有出现新的结果,故二叶草数只有三种情况:1,9,和(13,16)
  
  三、三叶草数:同样,从一个数出发,不断地求其三次幂的数字和,就可以发现三叶草数。例如,23=8→83=512→83=512→……,可知8是三叶草数,33=27→93=729→183=5832→183=5832……,18是三叶草数。但我们不能无休止地考察下去,我们需要作出一些理论性的探讨,才能事半功倍。显然,四位数的三次幂的数字和不超过三位数,三位数的三次幂的数字和必定是两位数,而45-99的立方幂的数字和最大为44,29-44的立方的数字和最大为28,而从1-28进行考察,我们一共发现了6个三叶草数:1、8、17、18、26、27,另外还发现了一个三叶草圈数(19,28)。
  
  四、四叶草数:因为,三位数的四次幂的数字和不超过三位数,而53-99的四次幂的数字和最大为52,44-52的四次方的数字和最大为36,而从1-36进行考察,我们一共发现了6个四叶草数:1、7、22、25、28、36,另外还发现了一个四叶草圈数(18,27)。
  
  五、多叶草数:研究方法完全类似,我们利用电脑,基本上彻底研究了n<10的情形,其结果如下:
  
  1.五叶草数:1、28、35、36、46、(7,22,25,40)、(23,29)、(31,34)。
  
  2.六叶草数:1、18、45、54、64。
  
  3.七叶草数:1、18、27、31、34、43、53、58、68、(38,47)、(44,62)、(46,55)、(56,65)、(36,54,63,72)。
  
  4.八叶草数:1、46、54、63、(31,52,67,70)、(64,73)。
  
  5.九叶草数:1、54、71、81、(35,80)、(73,91,82)、(99,90,45,72)。
  
  随着次数的不断扩大,研究多叶草数的难度将会迅速增大。当我们彻底弄清了1-9各叶草数后,感到10叶以上的草数,即使应用电子表格研究寻找,也十分困难。于是我们在网上发表了一篇《十阿哥,你在那里?》(作者:方春花)

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