有趣的数字
《有趣的数字“黑洞”》
学习内容:五上第三单元P38“你知道吗?”
学习目标:
1、 了解数学中“数字黑洞”等有趣的现象,探索数学奥秘。
2、 学习重点:了解四位数黑洞6174,并探究。
你们听说过“黑洞”吗?黑洞是天文学中的一个概念,它是宇宙中一种非常神秘的天体,体积很小,密度却大得惊人,不论什么东西,只要被它吸进去,就再也别想爬出来,就连最强的X 光线也妄想逃脱黑洞的引力. (如果要让地球成为一个黑洞, 那么需要把地球压缩成一颗豌豆那么大)
在数学这个神秘的王国里,也存在着类似天文学上的黑洞—数字黑洞。
数学黑洞"6174"
探究方法:任意选一个四位数(数字不能全相同),把所有数字从大到小排列,
再把所有数字从小到大排列,用前者减去后者得到一个新的数。重复对新得到的数进行上述操作,7 步以内必然会得到6174。
解析神秘数学黑洞"6174"
之所以说“6174”是“数学黑洞”,是因为无论你怎么换那4个数字,只要不是完全重复,最后都逃脱不了“6174”的魔掌。而这个“最大减最小”的动作,最多不会超过7次!这又加深了“6174”的神秘性。若以6321为例:计算结果终会相同 6321-1236=5085 一次
8550-0558=7992 二次
9972-2799=7173 三次
7731-1377=6354 四次
6543-3456=3087 五次
8730-0378=8352 六次
8532-2358=6174 七次
为什么不继续下去了呢?因为7641-1467又会等于6174,会无限循环(若相减结果低于1000,则千位数补0继续算)。至于为什么会这样?简单的说,由n 个数所组成的数字
有限,连续做“最大减最小”变换(或称卡普耶卡变换,Kaprekar )最后势必形成回圈。而这个数字“6174”也被称为“卡普耶卡常数”(或翻卡布列克常数)。
在追寻“6174”的卡普耶卡变换中,你有可能第一次就碰到黑洞(当距组是3,2,1,和中组是6,2的时候),也可能要连做7次变换才走得到终点。