回文數

    蘇試的七言律詩 《題金山寺》:

潮隨暗浪雪山傾,遠浦漁舟釣月明。

橋對寺門松徑小,檻當泉眼石波清。

迢迢綠樹江天曉,靄靄紅霞晚日晴。

遙望四邊雲接水,碧峰千點數鷗輕。

把它倒轉過來讀,也是一首完整的七言律詩:

輕鷗數點千峰碧,水接雲邊四望遙。

晴日晚霞紅靄靄,曉天江樹綠迢迢。

清波石眼泉當檻,小徑松門寺對橋。

明月釣舟漁浦遠,傾山雪浪暗隨潮。

《題金山寺》無論是順讀或倒讀,都能呈現情景交融的意境,被譽為是回文詩的上乘佳作。在正整數中也有類似情形,比如2002就是一個很特殊的四位數,無論從左而右讀數或從右而左讀數都是一樣的,這樣的數稱作「回文數」。就西元年份而言,在21世紀是只有西元2002年 ,2002是回文數。過了2002年,則需再過110年,才會出現下一個回文數2112, 但這已經是22世紀了。此外,22222332244225522662277228822992也都是回文數。上述各數都是11的倍數,其他11的倍數的回文數還有下列諸數:

11 × 11 = 121

111 × 11 = 1221

1111 × 11 = 12221

11111× 11 = 122221

111111×11= 1222221

67 × 11 = 737

667 × 11 = 7337

6667 × 11 = 73337

66667 × 11 = 733337

666667 × 11 =7333337

89 × 11 = 979

889 × 11 = 9779

8889 × 11 = 97779

88889 × 11 = 977779

888889 ×11 = 9777779

目前得助於電腦的強大運算能力,我們發現,在完全平方數、完全立方數中的回文數的個數,其比例要比正整數中的回文數所占的比例多得多。例如112=121222=48426267673=343,113=1331……都是回文數。

但是迄今還沒有找到四次方、五次方,以及更高次方的回文質數(是質數且是回文數)。於是數學家們猜想:「如果k4,其中nk都是正整數,則不存在nk 形式的回文數」。這就留待對此有興趣的你來證明了。或許你將會是下一個懷爾斯,他證明了費瑪猜想是正確的。

回文數中存在無限多個質數11101131151191……。除了11以外,所有回文質數的位數都 應該是奇數。假設一個回文質數的位數是偶數,則它的奇數位的數字和與偶數位的數字和必然相等;根據數的整除性理論,可以判斷這數能被11整除,所以它就不會是質數了。

在西元19844月份出刊的 Scientific American內有一篇關於回文數的專題,提到 另一個猜想:「任何一個正整數與它的倒序數相加,所得的和再與和的倒序數相加,……如此反復進行下去,經過有限次步驟後,最後必定能得到一個回文數。
例如:

        (1) 38+83=121

        (2) 69+96=165,165+561=726,726+627=1353,1353+3531=4884

        畢竟,目前數學家還沒有證明是否在有限次步驟後,就一定可以得到回文數。但是,
        在電腦的運算下,我們到發現
10,000以內的數大約 80% 經過4次或更少的步驟就可以得
        到回文數。
但是196這個數,按照上述變換規則重複運算,至今仍未得到回文數。我們無法
        肯定運算下去是否可以得到回文數,當然也不知道需要再運算多少步驟才能得到回文數。


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