121.采礦之道
這個題目如果是由一群人一起做,看看誰能找到獲利最大的路徑,會更有趣.設計這個問題的靈感,來自于第418期《數學公報》(Mathematical Gazette)上的一篇文章,以及一家澳大利亞清潔劑制造商的促銷活動.在互相競爭的情形下,大多數的人都會很積極地尋找答案,但到目前為止,還沒有人能不使用電腦就找到最佳解.可能是因為這條獲利高達七億七千六百萬英磅的最佳路徑:
28 74 45 83 57 72 52 73 41 70 44 81 56
并沒有經過價值超過八千三百萬英磅利潤的那11塊區域中的任何一塊.使用這種數字陣列,很容易就可以設計出類似但不同的問題.例如,開采最少區域,同時獲利至少為八千萬英磅的最短路徑是怎樣的?
122.百位、十位與個位
最后的答案都會是1089,除非第一次選擇的數字百位數與個位數相同,如525,則第一次相減就得到零.
123.魔術圓圈
由于1+6=2+5=3+4=7,同時每一個圓與另一個圓都有成對的交點,因此只要把和為7的數字填入成對的交點中,就可以形成魔術數字為14的魔術圓圈(圖1).

只要先定出數字N,然后找出和等于N的3組數字(a,b)、(c,d)、(e,f),就可以用這3組6個數字形成魔術圓圈.例如,N=15,則3組數字可以是
(5,10)(7,8)(2,13)如此就可以形成如圖2的魔術圓圈,其中2N=30為魔術數字.

任兩圓只交于兩點,所以只要將和為13的一組數字放在這兩個交點即可.用這種方法很容易就可以找到解答,其中一組解如圖3.

1+2+5+12+11+8=39 2+3+9+11+10+4=39 1+3+6+12+10+7=39 7+4+5+6+9+8=39
124.數字輪
從輪子最下方的那條線可知數字和為23.因此中心的數字是23-15-2=6,以此類推.

125.等于100
以下為4種解:
123-4-5-6-7+8-9=100 123-45-67+89=100
[1×(2+3)×4×5]+6-7-8+9=100
(1×2×3)-(4×5)+(6×7)+(8×9)=100
126.除法的形式
在過去沒有計算器的時代,做除法通常只會取4位有效數字,只有在除以3或11時,我們能從其較短的數字重復出現形式中體會到循環小數的概念.所以,很多人在發現事實上所有的除法只要能一直持續下去,都可能出現循環形式時,常感到難以置信.
(1)以7為除數時,最后會形成6個數字的循環序列.
要了解為何以64或320為除數時會形成有限位的小數,請參見下例:
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如果分母中的數字不是由2的乘方與5的乘方所組成,就無法轉化成10的次方.
當以某數,如31為除數時,就有30種可能的余數,即1、2、…30,而且會重復出現,所以要研究商的循環數列,其實就是研究除數的序列.這個問題與“同余理論”有關.
(2)以17為除數的數字序列為:
(3)以19為除數的數字序列為:
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(4)以11為除數時,會出現下列的兩位數字的序列:
09 18 27 36 45 90 81 72 63 54
(5)以13為除數時,會出現下列2種6位數字的序列:
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127.質 數
29和31是23與37之間僅有的質數.
127是113之后的下一個質數.
在190與200之間共有4個質數,即191、193、197與199.
(1)28=5+23=11+17 50=13+37=3+47 100=3+97=29+71 246=7+239=23+22 3 顯然,表示法不只一種. (2)5-3=2 11-7=4 29-23=6 97-89=8 149-139=10 211-199=12 127-112=14
(3)下列為前10個奇數:
3=2+20
5=3+21
7=3+22=5+21
9=5+22=7+21
11=3+23=7+22
13=5+23=11+21
15=7+23=11+22=13+21
17=13+22
19=3+24=11+23=17+21
21=5+24=13+23=17+22=19+21
再試試1271.
(4)179,181;191,193;197,199.
(5)②將數字排成如下6行:

第二、第四與第六行都是偶數,所以除了2之外都不是質數.第三行是3的倍數,所以除了3以外,也都不是質數.余下第一行與第五行,其中的數字都具有6n+1或6n-1形式.
③即5=22+12
13=32+22
17=42+12
在做這一個與下一個題目時,最好能將質數列表.下面就介紹由希臘數學家伊拉托塞尼斯(Erotosthenes)所提出的方法.把所有你想考慮進去的數,例如1至50,寫成陣列.
現在從2開始,兩個兩個一數,消去第二個數,這樣就只剩下奇數與2.再取2之后第一個未被消去的數,即3.
再三個三個一數,消去第三個數,如6、9、12等.然后由3移到下一個未被消去的數,即5,同樣五個五個一數,消去第五個數,以此類推.最后剩下的就是質數.
128.質數的生成
(1)121=112是其反例.
(2)當n=40,41,44,49,56,65,76時,原式就無法產生質數.
當n=40,n2+n+41=402+40+41
=40(40+1)+41 =40(41)+41
=412
(3)當n=80,n2-79n+1601=802-(79×80)+1601
=80(80-79)+1601 =1681
=412
這兩個二次式非常相似.用n-40代替n,代入n2+n+41,即得n2-79n+1601.
(4)n=29,2×292+29=29(58+1)=29×59.
(5)前5個費瑪數為3、5、17、257與65537.
129.有名字的數
回文數
最小的回文質數是11,最小的回文平方數是121.其他只有兩個回文平方數小于1000:
484=222與676=262
在100與200之間的回文質數有
101 131 151 181
對于任何回文數,在400與500之間的最后一位數都是4,所以一定是偶數;在500與600之間的最后一位數都是5,所以都含有5的因數;在600與700之間的最后一位數都是6,所以都是偶數.其實在383與727之間并沒有回文質數.在1000與2000之間所有回文數的公因數為11.
過剩數、完全數與虧損數
(1)過剩數:1 2 3 4 5 7 8 9 10 1113
14 15 16 17 19 21 22 23 25 26 27 29
虧損數:12 18 20 24
完全數:6 28
(2)當n=5,得25-1=31,故16×31=496為完全數.
496=1+2+4+8+16+31+62+124+248
當n=7,得27-1=127,其為質數,故64×127=8128為完全數.
130.再論數字模式
(1)x2-y2=(x+y)(x-y)
在此例中,x-y=1,故x2-y2=x+y.
(2)如果被平方的數字為n,則其他兩個相乘的數就是n-1與n+1.
由于(n-1)(n+1)=n2-1,故乘積恒比n2少1.
(3)3的乘方,最后一位數重復出現的順序為3,9,7,1.
2的乘方得出序列2,4,8,6.
4的乘方得出序列4與6.
5與6的乘方分別得出序列5與6.
7的乘方得出序列7,9,3,1.
8的乘方得出序列8,4,2,6.
9的乘方得出序列9與1.
請注意,由3與7以及2與8得出的序列之間關系密切.
數,且其和等于n3.
(5)前n個數的立方和,等于前n個數和的平方,例如:
13+23+33+43=(1+2+3+4)2



