華騰飛
看到這個題目,大家可能不以為然:π確實有趣,可5有什么特別,5不就是一個普通數字嗎?
生活中,我們在身邊總能看到5。例如,我國的國旗上有5顆五角星;正常人的每只手有5個手指,每只腳有5個腳趾;人民幣的面值有50元、5元和5角;世界通用的樂譜是五線譜;刻度尺上表示5的倍數的刻度與其他刻度有所區別;色彩斑斕的無脊椎動物海星,一般有5條腕;梅花、桃花等很多常見的花一般有5片花瓣……
在數學世界里,5也很常見,而且確實有點特別。二次方程、三次方程、四次方程一般可以用根式求解,但五次方程一般不能用根式求解;正多面體有且只有5種,即正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體、正二十面體;5作為素數,和它前面的素數3相差2,這類相差2的兩個素數叫孿生素數,3和5是最小的孿生素數……
看了下面的內容,你們更會感到5的特別,也許還會覺得非常驚訝。
美國知名數學家與數學科普作家馬丁·加德納,曾經在著作《矩陣博士的魔法數》中描述了一個人物——矩陣博士。這位博士說的很多話乍一聽有些荒誕,可人們后來發現這些話都是正確的。加德納在書中采用欲抑先揚的辦法,故意先把主人公矩陣博士吹得神乎其神,然后翻開矩陣博士的底牌,揭露其騙術,不遺余力地批判、破除各式各樣的迷信思想。
其實,矩陣博士之所以能說出一些具有預言性質的話,是因為他懂數論、抽象代數。他將數字進行巧妙組合,找到其中的規律。例如,π的前8位數是3.1415926,它的第五位數恰好是5,“語不驚人死不休”的矩陣博士說π的第一百萬位數也是5。隨著計算機的更新換代,現在求π值的紀錄不斷被刷新,人們發現π的第一百萬位數果真是5。
我們一起來做一個十分有趣的數學游戲:任意選兩個非零的實數,如π和76,并準備一個能顯示8位以上數字的計算器;取第一個數π的值為3.1415926,把第二個數76加1后作為被除數、π作為除數,做除法運算,即(76+ 1)÷3.1415926≈24.509861(結果取前8位數,以下均同);把24.509861作為第三個數,將它加1后除以第二個數,即(24.509861+1)÷76≈0.3356560,得到第四個數0.3356560;把第四個數加1,除以第三個數,即(0.3356560+1)÷24.509861≈0.0544946,得到第五個數0.0544946;把第五個數加1,除以第四個數,即(0.0544946+1)÷0.3356560≈3.1415931,得到第六個數3.1415931。
對3.1415931這個數,你們是不是覺得非常眼熟?對,除去第七位數3和第八位數1(它們不是2和6,可能是因為我們在前面計算時采用了約數),它竟然與第一個數π的前六位數相等,都是3.14159。下面還有更奇妙的呢!
我們按上述方法繼續計算,可以得到第七個數76.000064,它與第二個數近似;得到第八個數24.509878,它與第三個數近似……
仔細看上面的例子,我們可以發現其中的規律:5是一個循環周期,每個數與從其往后數的第5個數近似。這是不是有些不可思議?你們也許認為π和76作為第一個數和第二個數是我精心挑選的,才會出現這樣的結果。實際情況并非如此。你們可以任選兩個非零的實數,按照上面的方法計算,一定會得到同樣的結果。
對于π和5,大家如果繼續深入探究,說不定會有更新、更奇妙的認識。到時候,你們千萬不要忘了告訴我喲!