计算器上的数学小把戏.doc

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1、计算器上的五个小把戏计算器不但是帮助大家计算的工具,也是很多数学小游戏施展的绝佳场所。如果你手边正好有一台科学型计算器的话,就跟着我们一起来玩一玩吧。如果你手上没有计算器,用 Windows 自带的计算器也行。 计算器不但是帮助大家计算的工具,也是很多数学小游戏施展的绝佳场所。如果你手边正好有一台科学型计算器的话,就跟着我们一起来玩一玩吧。如果你手上没有计算器,用 Windows 自带的计算器也行。圆周率乱入把计算器的角度运算设定为角度制(Deg)。输入 55555555 并按下“1/x”(或者直接输入 1 55555555),再按下 sin。你会发现,屏幕上会显示 3.1415927 10

2、-10 ,这几个数字正好是圆周率的前几位。如果你还嫌不精确,第一步再多按几个 5 试试。这并不是巧合。注意到 1/180 = 0.00555555. ,换句话说 55555.55 (连续 n 个 5 )的倒数就近似于 180 10 -n-2 。另外,当 x 很小很小的时候,sin(x) 会与 x 非常接近,但在角度制中,我们必须写作 sin(x) (/180) x 。因此,sin(1/555.55) (/180) (180 10 -n-2 ) = 10 -n-2 。神秘的 12345679在计算器上输入 12345679(注意,没有 8)。叫你的朋友在 1 到 9 之间选择一个最喜欢的数。假设

3、你的朋友选了数字 5 吧。然后在计算器上按 5,计算器上将会显示一个很奇怪的数61728395,就好像魔术表演失败了一样。别急,再按一下 9,奇迹就出现了:计算器上将会显示出 555555555。这是因为,111111111 正好可以分解成 12345679 9,因而 12345679 5 9 就等于 111111111 5 了。可能有的读者会问,为什么因数 12345679 里偏偏少一个 8 呢?难道 12345679 这个数仅仅是一个巧合?不是的。12345679 大有来头,死理性派以后慢慢道来。又见 0.618在你的计算器上输入 1,然后不断地按 “+”、“1”、“=”、“1/x”、“+

4、”、“1”、“=”、“1/x”不一会儿,你就会发现,计算器上显示出越来越精确的黄金分割值:0.6180339887.。这是因为,黄金分割有一个连分数表达: 我们可以证明,上述连分数就是黄金分割。令 则有等式 类似地,在你的计算器上输入 2,然后不断地按 “+”、“2”、“=”、“1/x”、“+”、“2”、“=”、“1/x”等到什么时候按累了,就按下“+”、“1”收尾。你会发现,计算器上显示着根号 2 的精确值:1.41421356. 。这也是因为,根号 2 有一个连分数的表达: cos 的不动点把计算器的角度运算设定为弧度制(Rad)。在计算器上随便输一个数,然后不断按 cos 键。你会发现,

5、不管你最初输入的是什么数,如此按下去的最终结果总会是一个固定的值0.739085.。这个点就是函数 y=cos(x) 和 y=x 的交点,也就是 cos(x) = x 的唯一解。 一个小魔术让你的朋友在计算器上输入一个他喜欢的三位数,然后叫他把这个数乘以 91。让他把结果的前面部分用手指挡住,只露出结果的最后三位给你看。你便能立即说出你的朋友一开始输入的那个三位数。比方说,你的朋友选择了 516,则计算器上会显示 516 91 = 46956。你只看到 956 三个数字,便能很快猜出原数 516 来。你的做法很简单:只需要把 956 再乘以 11,结果的最后三位就变回原数了。956 11 =

6、10516,末三位正好是 516。而乘以 11 是可以心算的,只要错位相加就可以了。这个小魔术的原理很简单。91 11 = 1001,而任意一个三位数乘以 1001 后末三位都不会变。你的朋友把原数乘了 91,你再把结果(的末三位)乘以 11,相当于你们合作把原数乘以了 1001,末三位自然就和原来一样了。缺8数12345679实际上与循环小数是一根藤上的瓜,因为:1/810.012345679012345679012345679,缺8数和1/81的循环节有关。在以上小数中,为什么别的数码都不缺,而唯独缺少8呢?我们看到,1/811/91/9,把1/9化成循环小数,其循环节只有一位,即1/90

7、.1111111111/91/9,即无穷个1的自乘。不妨先从有限个1的平方来看:很明显,11的平方121,111的平方12321,直到111111111的平方12345678987654321。但现在是无穷个1的平方,长长的队伍看不到尽头,怎么办呢? 缺8数隐藏在循环小数里利用数学归纳法,不难证明,在所有的层次,8都被一一跳过。那么,缺8数乘以9的倍数得到“清一色”就很好理解了,因为:1/8191/90.111111111缺8数乘以3的倍数得到“三位一体”也不难理解,因为:1/8131/270.037037037,一开始就出现了三位的循环节。缺8数乘以公差为9的等差数列时相当于在原有基础上每位数加1,自然就出现“走马灯”了。循环小数与循环群、周期现象的研究方兴未艾,缺8数已引起人们的浓厚兴趣与密切关注。由于计算机科学的蓬勃发展,人们越来越不满足于泛泛的几条性质,而更着眼于探索其精微的结构。

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