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回文詩中的數學
2018-07-03 07:36:04 來源: 新華網
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      詩是中國古代流傳至今的一項豐厚的文化形式,同時也是古代教育中非常重要的一部分。利用詩的平仄規律和句式結構等特點,也可以將詩歌作得極富趣味,回文詩就是趣詩中的一種形式。回文詩將字詞按照一定的規律排列成詩,無論是按照順序閱讀還是按照倒序從詩的最後一個字讀到第一個字,都能完整成詩且朗朗上口。唐宋八大家之一蘇軾也作過回文詩。

      蘇軾有兩首七絕回文詩,一首是“空花落盡酒傾缸,日上山融雪漲江;紅焙淺甌新火活,龍團小碾鬥晴窗”,倒讀即“窗晴鬥碾小團龍,活火新甌淺焙紅;江漲雪融山上日,缸傾酒盡落花空”;其二是“酡顏玉碗捧纖纖,亂點余光唾碧衫;歌咽水雲凝靜院,夢驚松雪落空岩”,倒讀即“岩空落雪松驚夢,院靜凝雲水咽歌;衫碧唾光余點亂,纖纖捧碗玉顏酡”。這兩首詩,不僅正讀可成詩文,從最後一個字倒讀到第一個字也十分有意境。

      在數學中,也有與回文詩類似的數字。例如121、23432這樣正讀與倒讀都一樣的數字。

      回文數是休閒數學的一個概念,顧名思義,休閒數學的性質與趣詩相差不大,都是為趣味而作。對任意正整數而言,回文數的數量是無限的,因為只要首尾數字相同且非零,在中間的數位中可以填充任意數量的0,就可以構成無數個回文數。因此,我們可以直觀地看到,對於任何進制來説,回文數都是無限多的。

      儘管回文數通常在十進制中使用,但是一般意義上的回文數能夠應用於任意進制數字系統中的自然數,根據回文數從頭讀到尾與從尾讀到頭都完全相同的性質,我們能夠給出這樣的定義:回文數是個位數;或回文數是兩個相同數字組成的兩位數;或當回文數有三個或三個以上的數位時,它的首位與末位數字相同,且去掉首位和末位數字後的首位和末位數字相同……以此反復直到剩餘一位數或兩個數字相同的兩位數。

      因此,在十進制下,所有的一位數字均為回文數;兩位數中的回文數有9個,三位數中的回文數有90個……那麼四位數中的回文數有多少個呢?在一般情況下,n位數中的回文數又有多少個呢?我們假設一個回文數有n個數位,它由自身的前個數位所決定,這裡的方括號&&裏邊的數字去掉小數取整。而這些對於n為偶數時的前半數位和n為奇數時的包括最中間那一位的前半數位而言,除了首位數字不能取0以外,其餘數字可取0~9十種可能,因此n個數位的回文數有,將n=4代入可得,四位數的回文數有90個,五位數的回文數有900個,……,n位數的回文數有個。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請註明出處。

 

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【糾錯】 責任編輯: 劉丫
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