④總:數出該數數字的總個數,本例中為10個。
⑤新數:將答案按“偶-奇-總”的位序,排出得到新數為:5510。
⑥重複:將新數5510按②、③、④的算法重複運算,可得到新數:134。
⑦重複:將新數134按②、③、④的算法重複運算,可得到新數:123。
結論:對數1234567890,按上述算法,最後必得出123的結果,我們可以用計算機寫出程序,測試出對任意一個數經有限次重複後都會是123。換言之,任何數的最終結果都無法逃逸123黑洞。
6174黑洞:比123黑洞更為引人關注的是6174黑洞值,它的算法如下:
①數:設定一個4位數字不全相同的4位數,例如1234(也可取重複數字,如2244等,隻要4個數字不全相同就行);
②大數:取這4個數字能構成的最大數,本例為:4321;
③小數:取這4個數字能構成的最小數,本例為:1234;
④差:求出大數與小數之差,本例為:4321-1234=3087;
⑤重複:對新數3087按②、③、④的算法求得新數為:8730-0378=8352;
⑥重複:對新數8352按②、③、④的算法求得新數為:8532-2358=6174;
⑦結論:對任何隻要不是4位數字全相同的4位數,按上述算法,不超過7次計算,最終結果都無法逃出6174黑洞;
比起123黑洞來,6174黑洞對首個設定的數值有所限製,但是,從實戰的意義上來考慮,6174黑洞在信息戰中的運用更具有應用意義。
17.油桶中的數學奧秘
最近正在教有關圓柱的知識,像汽油桶、熱水瓶等,都是裝液體的容器。平時,大家注意過沒有,裝液體的容器,往往都是圓柱形的。為什麼油桶都做成圓柱形的呢?我轉念一想:對呀,生活中的數學問題,正好用到這個知識。
我們生產一種容器,都希望用最省的材料,來裝一定體積的液體,或者說,用同樣的材料,要使做成的容器容積最大。
我們在平麵幾何裏學過計算圓麵積和一些正多邊形的麵積或周長的方法。譬如:一個麵積為100平方厘米的正方形的周長是40厘米,同樣麵積的正三角形的周長約等於45.6厘米,而同樣麵積的圓的周長隻有35.4厘米。這就是說,麵積相同時,在圓、正方形與正三角形等圖形中,正三角形的周長最大,正方形的周長較小,圓的周長最小。所以,裝同樣體積的液體容器中,如果容器的高度一樣,那麼,側麵所需的材料就以圓柱形的容器最省。所以,汽油桶等裝液體的容器,大都是圓柱形的。
有沒有比圓柱形更為省料的形狀呢?有的。根據數學的原理,在同樣的材料做的一些容器中,球形容器的容積要比圓柱形的更大,也就是說,做球形的容器,可以更節省材料。但是,球形容器很容易滾動,放不穩,它的蓋子也不容易做,所以不實用。
放固體的容器,如盒子、箱子、櫃子等,為什麼不做成圓柱形的呢?雖然做圓柱形的容器比較省料,但是,裝起固體東西來都不經濟,所以通常把它們做成長方體的。
假設油車長方體、圓柱體桶的長度都是3米,長方體的寬和高與圓柱體的底麵直徑一樣都是1米,那麼,不計算油桶厚度,圓柱體的容積就是:3.14×(1÷2)2×3=2.355立方米,長方體油桶的容積就是:1×1×3=3立方米。圓柱體油桶的表麵積是:3.14×1×3+3.14×(1÷2)2×2=10.99平方米,長方體油桶的表麵積就是1×1×2+1×3×4=14平方米。
所以,相對而言,圓柱體油桶的容積雖然沒有長方體油桶大,但是用材卻比長方體油桶少得多,成本也少得多,而且,圓柱體的油桶便於滾動,長方體能滾嗎?廠家當然會選用優點多的圓柱體的油桶來裝油。
生活中還有許多數學小奧秘,等待著我們去思考,去實踐,隻有不斷努力不斷創新,才能登上知識的頂峰!
18.阿貝爾係數定義
對於樹酯鏡片有一個很重要的質量指標——色散係數。色散係數是衡量鏡片成像清晰度的重要指標,通常用色散係數的倒數,亦稱阿貝數來表示。阿貝數越大,色散就越小,反之,阿貝數越小,則色散就越大,其成像的清晰度就越差。顧名思義,你也明白,表征某種材料對光源(光波是七色光)的分離作用;理想化的是一束光通過鏡片後,沒有失真,依然聚焦在一點,但由於材料的折射率不同及本身的特有性質,有一個折射率越高,對光的顏色分離作用越大的趨勢。