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第18章 走马灯数

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正所谓心中无女人,做题自然神,自从没有了静静的羁绊后,李翔每天都觉得神清气爽,并且愈发觉得方程长得是真好看。

再这样下去,金陵大学宿舍的床板怕是要遭罪了。

不知不觉,这一次集训已经来到了第20天,再有一星期的时间,方程他们就可以打道回府了。

“……其实这道题还有一种更简单的做法,你知道欧拉积分嘛?”罗世达摸了摸自己锃亮的前额,笑着问道。

今天晚上方程他们这间教室,正好轮到罗世达值班,于是方程便抓住机会问了好几个问题,大部分都是和竞赛无关的题目,而是他在看卓里奇《数学分析》下卷以及在做吉米多维奇那本高数习题册时遇到的一些疑问。

尽管罗世达主修的是数论,但他好歹也是一个数学副教授,解答这些问题还是不在话下的。

“我知道,伽马函数跟贝塔函数嘛。”方程立刻点头道。

数分下卷中有提到欧拉积分,所以方程就记住了。

“你要是知道这两个函数就好办了,前面这些步骤都可以省略,直接利用伽玛函数来简化计算过程,只需要这么寥寥几步,就能得出正确答案了。”

“罗老师好厉害呀!”看着一下子被简化了一大半的过程,方程忍不住赞叹道。

“这些对于数学系的学生而言,都是基本功而已。”罗世达淡然一笑,“你现在看得数学分析,实际上只是高等数学的入门教材罢了,它只是向你展示了数学世界的宏大,你如果想进一步了解数学,其实可以看一些专业领域的书籍了。”

这二十多天的集训,方程给罗世达留下了深刻的印象,不仅因为他每次考试都能获得满分,更重要的是,方程的解题思路,总是与众不同,充满了数学该有的智慧。

而不像其他人,只是毫无感情地竞赛机器罢了。

从方程的身上,罗世达看到了灵性,这也是许多数学专业的学生都不曾拥有的。

“其实我最近有在了解拓扑学的知识,但也只是刚刚起步,还处在理解概念的阶段。”

卓里奇的《数学分析》中,简单地提及到了拓扑学这一数学分支,而在方程看完这一章的内容后,图书馆也自动上架了关于拓扑学的书籍。

所以很自然的,方程就把拓扑学作为自己攀登数学高峰的第一站。

“拓扑学啊……那你可以关注一下图论这个方向,图论里有一个很著名的四色猜想,《嫌疑人X的献身》中也有提到过这个理论。”尽管罗世达心中有些遗憾,但还是给出了自己的建议。

本来罗世达还打算把方程“忽悠到”金陵大学跟他学数论的呢。

当然,罗世达也没指望方程真的能证明四色猜想,但哪怕只要对四色猜想的证明做出一丁点边际贡献,就足以在数学界留下自己的名字了。

由于家中突然有事,罗世达第二节晚自习还没结束就匆忙赶了回去,于是教室里便成了大家自由讨论的天堂。

除了新高之外,另外两拨人分别是姑苏中学与淮阴中学的,论起整体实力,这两所中学都要比新高强不少。

而此时,这两所中学的人正在为一道题而争论不休,姑苏中学那边,说话声音最大的是一个叫徐宏的男生,这一次集训中,除了方程表现最为出色之外,就属徐宏了。

“……所以说,你们的思路根本就是不对的,这也是你们为什么没法证明的原因。”

面对徐宏的发问,淮阴中学这边集体沉默了,没有一个人知道该怎么反驳对方。

“142857……不就是个走马灯数嘛,这道题的证明方法其实还挺多的,你刚刚说的那种,恰恰是最复杂的一种。”

就在这场争论快要以姑苏中学的胜利而告终的时候,上完厕所回来的方程好奇瞥了一眼,随口说道。

“我目前只想到这么一种证明方法,同学还有新的思路嘛?不妨跟我们分享一下。”一看说话的是方程,徐宏的声音也不自觉降了下来。

对于这个次次考试都拿满分的怪物,徐宏还是知道的,也一直想找机会去结交一下。

“分享谈不上,而且我觉得这道题也没什么讨论的,但是针对走马灯数,我倒是有不少想法,对了,你们都知道142857这个数的性质吧?”方程问道。

“用142857分别乘以2到6,得到的数都是它的重新排列,更关键的是,142857*7=999999,这也是解释走马灯数产生原因的一个重要性质。”

徐宏快速回答道,走马灯数可以说是他的数论启蒙。

“那接下来就好办了。”方程点了点头,“我下面说一个引理,对于任意的整数n,1/n的小数展开,其循环节长度不超过 n-1,这个你能理解吧?”

“你的意思是,对于任意一个“走马灯数”,我们可以把它当做循环小数的循环节,而循环小数必然可以表示成分数 k/n,若循环节小于 n-1,那么余数必然不能遍历 1,2,…,n-1,那么“走马灯”的效果则不会出现,是这个意思吧?”

虽说一开始理解起来有点费力,但是在纸上运算了几个步骤后,徐宏也很快理解了这个引理的含义。

围观的人越来越多,甚至就连隔壁教室的学生也都凑了过来。

原本只是在讨论一道题,但是方程的加入,却生生将格调提升了一个档次。

“走马灯数我倒是知道,但为什么通过这个引理就能知道走马灯的效果会不会出现呢?”

“别看我呀,我也不懂,我就是个渣渣而已。”

“他们的思维转的太快了,我根本跟不上。”

“这个才叫高手过招吧,不是我们这些凡人能听得懂的。”

在这些人议论的同时,方程也顺势给出了第二个引理,“对每一个走马灯数,都存在自然数n,使得走马灯数为 1/n的小数展开后的循环节恰好有 n-1位。”

如果说第一个引理徐宏还能勉强搞明白是什么意思,那么第二个引理,就彻底难住他了,在草稿纸上涂涂写写好几分钟,愣是没有任何的思路。

连徐宏都搞不明白,就更不用说围观的其他学生了,大家你看看我,我看看你,只觉得他们好像是来这个世上凑数的一样……

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