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百科全书的联想

2011-12-29宋庆

初中生之友·中旬刊 2011年5期

  不久前,我从新华书店购回一部大百科全书,一共九卷,装帧精美,篇幅庞大,分别放置于上、下两屋书架上。
  一天,女儿爽爽惊奇地发现,书架上排列的卷数,如果把它看成是一个分数的话,相除之后,正好是整数5,即:
  =5。
  于是,我问她:“如果把大百科全书再重新排列一下,能不能得出其他一些整数呢?”
  这个问题看起来容易,做起来却有一些难度,需要巧妙地观察、分析,利用数的整除性进行运算。
  爽爽经过一番努力,找出了一些有趣的结果:
  =2,=3,=4,
  =6,=7,=8,=9。
  仔细探究起来,上述问题可以叙述为:把1,2,3,4,5,6,7,8,9这九个数字分成两组,一组形成一个五位数,另一组形成一个四位数,使前者恰好是后者的某一整倍数。
  这个问题不算太难,但手工处理相当繁杂,而且这种分法并不总是存在的。显然,10倍、20倍、30倍……这样的关系是不存在的;1倍、11倍、21倍……这样的关系也是不存在的。除此之外,就没有什么规律了。
  可分的最小的五位数是13 458,是四位数6 729的2倍;但能形成2倍关系的分法还有许多种,例如前面提到的18 546—9 273,还有14 586—7 293,15 864—7 932,13 584—6 792等,总共有12组之多。
  可能存在的最大倍数是68,即把1~9这九个数字分为98 736和
  1 452。不存在的倍数关系还有:
  20倍到30倍之间:25倍;
  30倍到40倍之间:33倍,34倍,36倍,39倍;
  40倍到50倍之间:42倍,45倍,47倍,48倍,49倍;
  50倍到60倍之间:54倍,55倍,56倍,57倍,58倍;
  60倍到68倍之间:63倍,64倍,65倍,67倍。
  只有一种可能分法的倍数有:
  18倍:28 674—1 593;
  22倍:51 678—2 349;
  28倍:75 348—2 691;
  32倍:75 168—2 349;
  37倍:65 934—1 782;
  43倍:93 654—2 178;
  46倍:58 374—1 269;
  52倍:95 472—1 836;
  59倍:73 986—1 254;
  66倍:83 754—1 269。
  其他倍数关系都有多种可能分法,最不可思议的是8倍关系,竟有46种分法,其中最小的五位数就是前面提及的25 496,它是四位数3 187的8倍;最大的五位数是76 328,它是四位数9541的8倍。
  除了8倍关系以46种可能分法高居榜首外,17倍关系有27种分法,名列第二;2倍关系、5倍关系以12种分法并列第三,其他倍数都少于10种分法,有兴趣的读者不妨找一找,或者编个程序请电脑帮忙。
  除了用数字1~9组成的分式表示正整数以外,还可以通过在数字1~9之间插入适当的运算符号,形成某一整数的表达式。数字1~9只能升序或降序排列,不能打乱顺序并只许用加号和减号的情况,表示100的这种表达式就已找到了26个。其中,只用三个运算符号的最巧妙的一个是:
  123-45-67+89=100;
  运算符号比它多一个,但数字是降序的一个表达式是:
  98-76+54+3+21=100。
  你看巧妙不巧妙?读者可自行找出其他可能的这种表达式,看看自己能写出多少种表达式来。