车牌号码中的数学问题
2013-09-17河北民族师范学院初等教育系司志本邮编067000
河北民族师范学院初等教育系 司志本 (邮编:067000)
河北省兴隆县青少年活动中心 李 蕊 (邮编:067000)
随着科学技术的飞速发展,人们的生活水平在不断提高.就拿交通工具来说,豪华小汽车进入普通百姓家已不是什么新鲜的事.坐在汽车上,看到川流不息的小车来来往往,笔者经常对形形色色的车牌号码产生浓厚的兴趣.我们知道,对于不同地区的车辆,通常是在车牌号码的最前面,加上一些特殊的汉字和字母加以区别.例如,河北省承德市的车辆用“冀H”表示.除了这个地区性的标志以外,原来只是用0——9这10个阿拉伯数字表示车牌号码,最近一些年,由于车辆的迅速增加,再加之用户的需要,在一些车牌号码中,不仅使用阿拉伯数字,同时还夹杂着一些英文字母.例如,“冀H—1C2D3”等.假设某一个城市的车牌号码除了地区性的标志以外,都是由5位阿拉伯数字组成的,现在我们对一些特殊的车牌号码的数量问题做一点探讨.
1 含有相同数字的车牌号码
由此可以看出,有相同数字的车牌号码并不新鲜,因为这样的车牌号码占到总数的一半以上.但是,各位数字都相同的车牌号码却是相当少见的,事实上,在105个不同的车牌号码中,只有10个车牌号码的各位数字都相同,仅占所有车牌号码的万分之一.
2 回文数的车牌号码
所谓回文数,就是这样一种数,从它的左边读和从它的右边读,得到的两个数相同.例如,12321就是一个回文数.在这里,我们假设数字0可以在左边第一位(简称“首位”).对于五位数的回文数来说,只要前三位确定了,那么这个回文数也就确定了,而在前三位中,每一位都可以是0到9这10个数字中的任何一个,所以,在五位数中,一共有103=1000个回文数.所以,车牌号码是回文数的一共有1000个.
3 顺序数的车牌号码
如果一个五位数(包括0在首位的情况)的每一个数字都比它右边的数字小,那么就称这个五位数为“顺序数”,例如12356就是一个顺序数;反之,如果一个五位数的每一个数字都比它右边的数字大,那么就称这个五位数为“倒序数”.
我们先来看一看有多少个车牌号码是顺序数.对于五位数来说,顺序数的首位只能是0、1、2、3、4或5,不可能比5大.
(1)首位是5的顺序数
首位是5的顺序数只有56789这1个.
(2)首位是4的顺序数
首位是4的顺序数,末位只能是8或9.
当首位是4末位是8时,只有1个顺序数,即45678;
当首位是4末位是9时,4和9之间的3个数字是从5、6、7、8这4个数字中任取的,因为顺序数要求右边的数字必须比左边的数字小,所以,首位是4末位是9的顺序数的个数,就是从5、6、7、8这4个数字中任取3个数字的组合数,即有=4个这样的顺序数.
所以,首位是4的顺序数一共有5个.
(3)首位是3的顺序数
首位是3的顺序数,末位只能是7、8或9.
当首位是3末位是7时,只有1个顺序数,即34567;
所以,首位是3的顺序数一共有15个.
(4)首位是2的顺序数
首位是2的顺序数,末位只能是6、7、8或9.
当首位是2末位是6时,只有1个顺序数,即23456;
所以,首位是2的顺序数一共有35个.
(5)首位是1的顺序数
首位是1的顺序数,末位只能是5、6、7、8或9.
当首位是1末位是5时,只有1个顺序数,即12345;
所以,首位是1的顺序数一共有70个.
(6)首位是0的顺序数
首位是0的顺序数,末位只能是4、5、6、7、8或9.
当首位是0末位是4时,只有1个顺序数,即01234;
所以,首位是1的顺序数一共有126个.
综合上面六种情况可得,车牌号码是顺序数的一共有252个.
在这252个顺序数的车牌号码中,由连续5个自然数组成的顺序数只有下面6个:
01234;12345;23456;34567;45678;56789.
4 倒序数的车牌号码
对于一个五位数来说,如果从左向右看是顺序数,那么从右向左看就一定是倒序数;反之,如果从右向左看是顺序数,那么从左向右看就一定是倒序数.也就是说,倒序数与顺序数是一一对应的.因为在五位数中有252个顺序数,所以,当然也就有252个倒序数.与顺序数的情况相同,由连续5个自然数组成的倒序数也只有下面6个:
43210;54321;65432;76543;87654;98765.
还有哪些特殊的车牌号码?有兴趣的读者可以进一步思考.