黃 瑞
中國(guó)文字優(yōu)美而神奇,如果在音律辭藻與形式變化上巧妙構(gòu)思,真有不少讓人嘆為觀止的神奇景象.譬如說(shuō),“夫憶妻兮父憶兒”,如果你從后面倒過(guò)來(lái)讀,那就會(huì)變成“兒憶父兮妻憶夫”,同樣有意義,真是妙極了!
清初女詩(shī)人吳絳雪作有一首轱轆回文詩(shī):
香蓮碧水動(dòng)風(fēng)涼,水動(dòng)風(fēng)涼夏日長(zhǎng).
長(zhǎng)日夏涼風(fēng)動(dòng)水,涼風(fēng)動(dòng)水碧蓮香.
全文只有10個(gè)不同的字,描繪了一幅風(fēng)吹水動(dòng)、花香暗浮的夏日美景.妙的是詩(shī)的上兩句倒著讀過(guò)來(lái)就是詩(shī)的下兩句,若把詩(shī)的前兩句排成一個(gè)圓,順時(shí)針讀是上兩句,逆時(shí)針讀是下兩句,就像是一只來(lái)回旋轉(zhuǎn)的轱轆.
可將其精髓提取出來(lái),反饋到數(shù)學(xué)領(lǐng)域中.我們把一個(gè)數(shù)倒讀后所得的數(shù),稱為原數(shù)的“鏡反數(shù)”.鏡反數(shù)是一種相互的關(guān)系,例如1 234與4 321就互為鏡反數(shù).
楊振寧博士是研究理論物理的華裔知名學(xué)者,1957年因宇稱不守恒理論而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).1979年3月,他在一封信中談到了他的發(fā)現(xiàn),揭示了自然數(shù)中存在的一些“鏡反數(shù)”現(xiàn)象.
我們用雙向箭頭?表示互為鏡反數(shù)的關(guān)系,例如:12?21.
上面左右兩個(gè)自然數(shù),各自平方后成為144及441.我們注意到,它們依然保持了鏡反數(shù)的關(guān)系,即:122=144?441=212.
13和31互為鏡反數(shù),它們各自平方后所得的數(shù)也保持了鏡反數(shù)的關(guān)系,即:132=169?961=312.
設(shè)自然數(shù)a的鏡反數(shù)是b,如果a2、b2也是一對(duì)鏡反數(shù),我們稱a是平方鏡反數(shù).
事實(shí)上,對(duì)于任何n位數(shù)(n大于1),都存在平方鏡反數(shù).如102,1 002,
10 002, …在1和2中間插入任意多個(gè)0組成的數(shù)都是平方鏡反數(shù);又如103,1 003,10 003等.可以發(fā)現(xiàn),這些平方鏡反數(shù)只是由0,1,2,3組成,而且它們的排列有著“美麗的”規(guī)律.
不知道你注意到這個(gè)現(xiàn)象沒(méi)有:12、13是相鄰的自然數(shù),而且它們都是平方鏡反數(shù).我們把這樣的一對(duì)自然數(shù)稱為相鄰平方鏡反數(shù).12、13就是相鄰平方鏡反數(shù),用符號(hào)記為{12,13}.
在兩位數(shù)中,除了{12,13}外,還有沒(méi)有其他的相鄰平方鏡反數(shù)?
在兩位數(shù)中還有:{11,12},即112=121?121=112,122=144?441=212;{21,22},即212=441?144=122,222=484?484=222.
在三位數(shù)中有:{112,113},即1122=12 544?44 521=2112,1132=12 769?96 721=3112.
四位數(shù)中有:{1 112,1 113},即1 1122=1 236 544?4 456 321=2 1112,1 1132=1 238 769?9 678 321=3 1112.
五位數(shù)亦是如此(一試便知).
因此,現(xiàn)在只要把它們擴(kuò)充:{101,102},{1 001,1 002},{10 001,
10 002},…就可以得到無(wú)窮多組相鄰平方鏡反數(shù).
在鏡反數(shù)中,不僅有相鄰平方鏡反數(shù)的奇妙現(xiàn)象,還有相鄰乘積鏡反數(shù)的有趣現(xiàn)象.如12與13是一對(duì)相鄰的自然數(shù),12×13=156,它們鏡反數(shù)的乘積是31×21=651. 156和651互為鏡反數(shù),即12×13=156?651=31×21. 12、13就是一對(duì)相鄰乘積鏡反數(shù),用符號(hào)可記為[12,13].事實(shí)上,所有的相鄰平方鏡反數(shù)都是相鄰乘積鏡反數(shù).除了平方鏡反數(shù),相鄰平方鏡反數(shù),相鄰乘積鏡反數(shù)外,還有立方鏡反數(shù)等.
鏡反數(shù)其實(shí)也是數(shù)論中的內(nèi)容.數(shù)論內(nèi)容的確豐富多彩,僅鏡反數(shù)這部分內(nèi)容就這樣令人流連忘返.關(guān)于鏡反數(shù),還有許多奇妙的性質(zhì)等待我們?nèi)ヌ剿鳎?/p>
中學(xué)生數(shù)理化·七年級(jí)數(shù)學(xué)北師大版2008年1期