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全体数字向我朝拜

科普小知识2021-10-19 03:42:20
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生命之源对数学充满兴趣。在这里,我为大家汇编了一些小学生的数学故事。我希望父母和孩子能够理解数学,并且幸福地热爱数学。

小学生的数学故事:所有数字崇拜我

孩子们,你们听过维纳这个名字吗?诺伯特·维纳是20世纪最伟大的数学家之一。他为广泛应用的数学、信息论和控制论奠定了基础。

维纳有很高的天赋。据说他三岁就能读写,七岁就能阅读和理解著名诗人和科学家的深奥作品。他大学毕业时只有14岁。几年后,他获得了世界著名大学哈佛大学的博士学位。

在授予维纳博士学位的仪式上,许多客人都来了。其中一个人看到了小香肠,好奇地问道:"你今年多大了?"

虽然维纳获得了博士学位,但他还是个孩子。当人们问他这个问题时,他不禁想在公众面前展示他的智慧。他说:“我今年的年龄是一个四位数,连续乘以三次;连续四次是一个六位数。把这两个加起来,它们正好用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,既没有重复也没有遗漏。这意味着所有的人都崇拜我,并祝愿我将来在数学领域有一个伟大的职业生涯!”

维纳这么说,好像他给了这里所有的客人一个难题。每个人都在谈论维纳有多老。事实上,解释这个话题并不难。只要你再试几次,就没问题了。假设维纳的年龄大约是20岁,那么我们可以尝试所有20岁左右的数字,看看它们是否满足这些条件。我们可以看到,22×22×22等于10648,这已经是一个五位数了,如果不符合三次合成是一个四位数的条件,就可以排除。但是,17×17×17×17等于83521,这个数字很小,不符合四倍是六位数的条件。这样,答案在18、19、20和21之间。

20 x 20 x 20 = 8000,19 x 19 x 19 x 19 = 130321,21 x 21 x 21 x 21 = 194481,这些结果中有重复的数字,所以这不符合问题的含义,最后还有18个剩余,让我们来看看:

18×18×18 = 583218×18×18×18 = 104976

事实上,没有重复的数字。因此,维纳应该已经18岁了。

经典标题:韩信的秘密部队

汉初,我国军事家韩信足智多谋,屡战屡胜。传说韩信为了在战斗前查出敌人的兵力,在敌营外伪装成侦察兵,通过大寨墙偷听敌人内部的指挥官。

我只听说如果你排3个人,你会剩下1个人,如果你排5个人,你会剩下2个人,如果你排7个人,你会剩下3个人,如果你排11个人,你会剩下1个人。据此,韩信迅速数出了892名敌兵。于是他向敌人派兵,一举击败了他们。这就是民间故事《韩信暗暗命令士兵》。

“韩信的秘密部队”作为一个数学问题最早出现在中国的《孙子舒静》中。我不知道今天有多少东西。事物的几何是什么?"

用现代话说:“现在有很多东西,我不知道它们的数量。如果有三个地方还剩两个,五个地方还剩五个,七个地方还剩七个,那么这一堆有多少?”

本书给出的解是:n = 70× 2+21× 3+15× 2-2× 105

这个解决方案的巧妙之处在于数字70、21和15。

70可以被5和7整除,并且是将余数1除以3的最小正整数,所以2x70被3除以余数2;

21可以被3和7整除,并且是将余数1除以5的最小正整数,因此3x11被5除以余数3;

15可以被3和5整除,并且是将余数1除以7的最小正整数,因此2x15被7除以余数2;

这样,70× 2+21× 3+15× 2被3分成2,5分成3,7分成2。这个数字大于100,很容易计算出3、5和7的最小公倍数是105。从这个数中减去105次不会影响余数除以3、5和7。

N=70×2+21×3+15×2-2×105=23

按照《孙子兵法》中“物不知数”问题的解决方法,我们来算一算“韩信的秘密部队”:

n = 385×1+231×2+330×3+210×1-1155 = 2047-1155 = 892

中国古代数学史上有许多有趣的别称,如“鬼谷计算”、“秦王暗点部队”、“切管”、“隔墙计算”等。

这就是著名的“中国剩余定理”或“孙子剩余定理”。