張巧鳳
一、夜未眠
挑燈夜讀,我看了王建青教授所編的《數(shù)學(xué)開(kāi)心辭典》,其中有一個(gè)名詞是完全數(shù),也叫完滿數(shù),它的數(shù)學(xué)定義是,除了自身外的公因數(shù)之和,等于自身的自然數(shù),稱為完全數(shù),如6=1+2+3,28—1+2+4+7+14等。
我覺(jué)得奇怪的是加法結(jié)構(gòu)為什么與乘法結(jié)構(gòu)聯(lián)系上了,這是很不容易的,類似的難題如哥德巴赫猜想,
我看完了有關(guān)完全數(shù)的介紹,本來(lái)也沒(méi)覺(jué)得什么,最后提及的有關(guān)完全數(shù)的一些“奇特”性質(zhì)看上去也有“唬人”的成分在里面,好像在說(shuō):“看啊,數(shù)字的世界多么神奇啊,數(shù)字都是玄妙無(wú)比的,只要你善于發(fā)現(xiàn)?!?/p>
我可能算是過(guò)了那個(gè)年紀(jì)的人了,不再有小孩子的好奇心,眼睛掃過(guò)去,就合上書(shū),見(jiàn)周公去了。
二、一日之計(jì)在于晨
臨晨5點(diǎn),我醒來(lái)后睡意全無(wú),看到床頭的《數(shù)學(xué)開(kāi)心辭典》,心思卻再次活絡(luò)了起來(lái),昨晚所看的一點(diǎn)一滴,在此時(shí)此刻回想起來(lái),化作了一個(gè)個(gè)疑問(wèn),于是,我開(kāi)始思考,書(shū)中所講的幾條有關(guān)完全數(shù)的神奇性質(zhì)到底蘊(yùn)含了怎樣的道理。
但是不是所有的完全數(shù)都有這種結(jié)構(gòu)呢?我顯然無(wú)法憑空將這個(gè)問(wèn)題解決,于是,我開(kāi)始對(duì)完全數(shù)的“奇特”性質(zhì)作剖析,
給我印象最深的,是有關(guān)數(shù)列的兩個(gè)性質(zhì),一是完全數(shù)可以表示成自然數(shù)列的和(實(shí)際就是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列);二是完全數(shù)可以表示成首項(xiàng)為偶數(shù),公比為2的等比數(shù)列的和。
我想我之所以對(duì)這印象比較深,是因?yàn)檫@兩個(gè)數(shù)列是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn),有親切感、認(rèn)同感,
我開(kāi)始在腦海里緩慢演算:
看!又輕松解決了一個(gè)奇特的性質(zhì),
思考到這里,我悟到了一點(diǎn),那就是關(guān)注數(shù)式的結(jié)構(gòu),通過(guò)結(jié)構(gòu)特征來(lái)找規(guī)律會(huì)簡(jiǎn)單得多,
這時(shí)候,我已經(jīng)忘了昨晚看到的第三個(gè)性質(zhì)是什么,于是,我不得不費(fèi)力再去把書(shū)翻開(kāi),借著晨光復(fù)習(xí)一下這個(gè)性質(zhì),幸好是在開(kāi)篇,不難找,這是一個(gè)更神奇的性質(zhì),現(xiàn)闡述如下:
看,三個(gè)性質(zhì),全部解決!
此時(shí),鬧鈴響起,打斷了我的思緒,于是我再次小睡,不過(guò)是睡不深沉了,
既然已經(jīng)開(kāi)始思考,那就讓思維再飛一會(huì)兒,這完全數(shù)的事兒可沒(méi)這么容易完結(jié),7點(diǎn)半的清晨,我開(kāi)始上網(wǎng)查資料,在完全數(shù)的百度百科里看到了一些新的性質(zhì),
完全數(shù)都可以表示成2的一系列連續(xù)正整數(shù)次冪之和,而且它們的數(shù)量為連續(xù)質(zhì)數(shù)
例如:
這個(gè)性質(zhì)的證明不難,因?yàn)槲疑厦嬉呀?jīng)列出了完全數(shù)的所有因數(shù),算一下是否等于2就行。
所以這樣看來(lái),完全數(shù)所謂的神奇性質(zhì)看起來(lái)也不外如是,
三、九曲回腸多險(xiǎn)阻
雖然我“攻”下了一個(gè)又一個(gè)關(guān)于完全數(shù)的性質(zhì)“堡壘”,但是這一切的根源,都在其所給出的完全數(shù)的完美結(jié)構(gòu)——2n-1(2n-1)上,
所以,想要一勞永逸地解決完全數(shù)的性質(zhì)問(wèn)題,還在于其“地基”——完全數(shù)的結(jié)構(gòu)形式一定就是2n-1(2n-1)嗎?
我繞了很多彎路,花費(fèi)了整個(gè)下午的時(shí)間,想要作出證明,但還是失敗了,當(dāng)然,證明的過(guò)程中,我也是受益匪淺,至少我知道了,完全數(shù)這一領(lǐng)域,并沒(méi)有完全被數(shù)學(xué)家
四、朝聞道夕可死
說(shuō)得夸張了些,但是數(shù)學(xué)的魅力就在于此,我真真切切感覺(jué)到,自己隨著小小的完全數(shù),浮浮沉沉,歷經(jīng)了一天的輪回,
回顧今天的我,從一開(kāi)始的興奮、疑惑、思考、暢快,再到迷茫、痛苦、解惑,直到最后那難以逾越的難題……一切的一切,真如芝諾所說(shuō),圓越大,所接觸的未知就越多,你也是這么看的嗎?