Changes

Հետաքրքրաշարժ Հանրահաշիվ

Ավելացվել է 1640 բայտ, 12:43, 13 Օգոստոսի 2017
հավասարմանը, որքան էլ դա անհավանական չի թվում։
Իրոք, այդ «թվի» քառակուսին (այսինքն՝ բազմապատկումն ինքն իրենով) վերջանում է <math>76</math>-ով, քանի որ արտադրիչներից յուրաքանչյուրը վերջում ունի <math>76</math>. նույն պատճառով, գրված «թվի» քառակուսին վերջանում է <math>376</math>-ով, վերջանում է <math>9376</math>-ով և այլն։ Այլ կերպ ասած, <math>x2x^2</math> «թվի» թվանշանները, հաշվելով մեկը մյուսից հետո, որտեղ <math>x \;=\; ...7109376</math>, մենք կստանանք այն թվանշանները, որոնք կան <math>x</math> թվի մեջ, այնպես որ <math>x^2 \;=\; x</math>։
Մենք դիտարկեցինք թվանշանների խմբեր, որոնք վերջանում են <math>76</math>-ով<ref>Նկատենք, որ <math>76</math> թվանշանների երկանիշ խումբը կարող է գտնվել վերևում արված դատողություններին համանման դատողությունների միջոցով. բավական է հարցը լուծենք այն մասին, թև ինչպիսի թվանշան պետք է կցագրել <math>6</math> թվանշանի առջևից, որպեսզի ստացված թվանշանների երկանիշ խմբերն ունենան դիտարկվող հատկությունը։ Ուստի՝ <math>....7109376</math> «թիվը» կարելի է ստանալ՝ վեցի առջևից իրար հաջորդող թվանշաններ կցագրելու միջոցով։</ref>։ Եթե համանման դատողություններ անենք <math>5</math>-ով վերջացող թվանշանների խմբերի համար։ համար, ապա մենք կստանանք թվանշանների այսպիսի խմբեր՝
<math>5, \; 25, \; 625, 0\;625, \; 90\;625, \; 890\;625, 2\;890\;625</math> և այլն։
<math>\left(\left(\left(5^2\right)^2\right)^2\right)^{2\cdots}</math>
Ստացված հետաքրքիր արդյունքն անսահման «թվերի» լեզվով ձևակերպվում է այսպես՝ <math>x^2 = x</math> հավասարումը, բացի սովորական <math>x=0 \text{ </math> և } <math>x=1</math> լուծումներից, ունի երկու «անսահման» լուծումներ՝
<math>x = ....7 \dots7 \; 109 376 \text{ ; 376</math> և } <math>x= ...2 \dots2 \; 890 \; 625</math>,
Իսկ այլ լուծումներ (թվարկության տասնորդական սիստեմում) գոյություն չունեն<ref>Անվերջ «թվեր» կարելի է դիտարկել ոչ միայն տասնորդական, այլև թվարկության ուրիշ սիստեմներում։ Այդպիսի թվերը, որոնք դիտարկվում են <math>p</math> հիմքով թվարկության սիստեմում, կոչվում են <math>p</math>-ական թվեր։ Այդ թվերի մասին որոշ բան կարելի է կարդալ Ե. Բ. Դինկինի ևՎև Վ. Ա. Ուսպենսկու, „Математические беседы” գրքում (Гостехиздат, 1952)։</ref>։
===ԼՐԱՑՈՒՑԻՉ ՎՃԱՐ===
'''''Հինավուրց ժողովրդական խնդիր'''''
Հին ժամանակներում մի անգամ տեղի է ունեցել այսպիսի դեպք։ Երկու անասնավաճառներ վաճառեցին իրենց պատկանող եզների նախիրը, ընդ որում յուրաքանչյուր եզան համար ստացան այնքան ռուբլի, որքան եզներ կալին կային նախիրում։ Ստացած դրամով գնեցին ոչխարների հոտ, յուրաքանչյուր ոչխարը <math>10</math> ռուբլով և մեկ գառ։ Հավասարապես բաժանելու դեպքում մեկին մնաց մի ավելորդ ոչխար, իսկ մյուսը վերցրեց գառը և ընկերակցից ստացավ համապաmասխան լրացուցիչ վճար։ Ի՞նչքան էր եղել լրացուցիչ վճարը (ենթադրվում է, որ լրացուցիչ վճարը արտահայտվում է ամբողջ ռուբլիներով)։
'''''Լուծում'''''
կարող է ունենալ կենտ թվով տասնյակներ միայն այն դեպքում, եթե վերջանում է <math>6</math>-ով։
Այժմ հեշտ է գտնել խնդրի հարցի պատասխանը։ Պարզ է, որ գառը վաճառվել է <math>6</math> ռուբլով։ Հետևաբար ընկերակիցը, որին մնացել է գառը, ստացավ մյուսից <math>4</math> ռուբլով ավելի պակաս։ Մասերը հավասարեցնելու համար գառան տերն ընկերակցից պեատ պետք է ետ ստանար իր <math>2</math> ռուբլին։
Լրացուցիչ վճարը հավասար է <math>2</math> ռուբլու։
բազմապատիկ է <math>19</math>-ին։ Դրա Տամար <math>N'</math>-ը բազմապատկենք <math>10</math>-ով և այդ արտադրյալից հանենք <math>N</math>-ը. կստանանք՝
<math>10N'-N \;=\; 10(x+2y)6-(10x+y) \;=\; 19y</math>։
Այստեղից երևում է, որ եթե <math>N</math>-ը <math>19</math>-ի բազմապատիկ է, ապա
<TABLE border = 0>
<TR>
<TD align=right><math>4</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>7</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>0</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>4</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>5</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>8</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>8</math></TD>
<TD>/</TD>
<TD><math>1</math></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right colspan=13 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>+ \; 2</math></TD>
<TD colspan=2></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right><math>4</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>7</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>0</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>4</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>5</math></TD>
<TD>/</TD>
<TD><math>9</math></TD> <TD></TD> <TD><math>0</math></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right colspan=9 7 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>+ 18\; 1</math></TD> <TD align=right colspan=2 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>8</math></TD>
<TD colspan=6></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right><math>4</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>7</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>0</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>6</math></TD>
<TD>/</TD>
<TD><math>3</math></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right colspan=7 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>+ \; 6</math></TD>
<TD colspan=8></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right><math>4</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>7</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>1</math></TD>
<TD>/</TD>
<TD><math>2</math></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right colspan=5 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>+ \; 4</math></TD>
<TD colspan=10></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right><math>4</math></TD>
<TD></TD>
<TD><math>7</math></TD>
<TD>/</TD>
<TD><math>5</math></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>+ \; 1</math></TD> <TD align=right colspan=3 2 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'>+ 10<math>0</math></TD>
<TD colspan=12></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right><math>5</math></TD>
<TD>/</TD>
<TD><math>7</math></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>+14</math></TD>
<TD colspan=14></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right><math>19</math></TD>
<TD colspan=14></TD>
</TR>
Պարզ թվերի քանակը անվերջ մեծ է։ (Պարզ թվերը մեկից մեծ այն ամբողջ թվերն են որոնք առանց մնացորդի ոչ մի ամբողջ թվի վրա չեն բաժանվում, բացի մեկից և իրենցից)։
Սկսվելով <math>2, \; 3, \; 5, \; 7, \; 13, \; 17, \; 19, \; 23, \; 29, \; 31, \:...</math> թվերով, պարզ թվերի շարքը ձգվում է անվերջ։ Գտնվելով բարդ թվերի միջև, դրանք բնական թվերի շարքը տրոհում են բարդ թվերի քիչ թե շատ երկար մասերի։ Ինչպիսի՞ երկարություն են ունենում այդ մասերը։ Որևէ տեղ հաշորդո՞ւմ հաջորդո՞ւմ են արդյոք միմյանց, օրինակ, հազար բարդ թվեր, չընդհատվելով ոչ մի պարզ թվով։
Կարելի է ապացուցել (չնայած այդ կարող է թվալ անհավատալի), որ պարզ թվերի միջև եղած բարդ թվերի մասերը լինում են ''ցանկացած երկարությամբ''։ Այդպիսի մասերի երկարության համար չկա սահման. դրանք կարող են բաղկացած լինել հազարավոր, միլիոնավոր, միլիարդավոր և այլն թվերից։
զույգ է, քանի որ նրա երկու գումարելիներն էլ պարունակում են <math>2</math> արտադրիչը։ Իսկ <math>2</math>-ից մեծ ամեն մի զույգ թիվ բարդ թիվ է։
Երկրորդ թիվըթիվը՝
<math>(n+l1)!+3 \;=\; l 1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 4 \cdot 5 ... (n+l1)+3</math>
կազմված է երկու գումարելիներից, որոնցից յուրաքանչյուրը <math>3</math>-ի բազմապատիկն է։ Նշանակում է այգ այդ թիվը ևս բարդ է։
Երրորդ թիվըթիվը՝
<math>(n+l1)!+4 \;=\; 1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 4 \cdot 5 ... (n+1)+4</math>
առանց մնացորդի բաժանվում է <math>4</math>-ի, քանի որ կազմված է այնպիսի գումարելիներից, որոնք <math>4</math>-ի բազմապատիկն են։
Նույն ձևով կհաստատենք, որ հետևյալ թիվը՝
<math>(ոn+1)!+5</math>-ը,
<math>5</math>-ի բազմապատիկն է և այլն։ Այլ կերպ ասած, մեր շարքի յուրաքանչյուր թիվը պարունակում է մի արտադրիչ, որը տարբերվում է մեկից և ինքն իրենից, հետևաբար այն հանդիսանում է բարդ թիվ։
Բայց դա հինգ հաջորդական բարդ թվերից միակ շարքը չէ։ Կան և ուրիշները, օրինակ՝
<math>62, \; 63, \; 64, 6\; 565</math>։
Կամ դարձյալ ավելի փոքր թվեր՝
Քիչ առաջ ասվածի հիման վրա որոնելի տասը թվերից որպես առաջին թիվ կարելի է վերցնել
<math>1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 4 . . . 10 \cdot 11+2 \;=\; 39 \; 916 \; 802</math><ref>Գրքում վրիպակ է՝ <math>1 \cdot 2 \cdot 3 \cdot 4 . . . 10 \cdot 11+2 \;=\; 39 \; 816 \; 802</math>։— ''Մ.''։</ref
Թվերի որոնելի սերիան, հետևաբար, կլինի այսպես՝
<math>39 \; 916 \; 802, \; 39 \; 916 \; 803, \; 39 \; 916 \; 804</math><ref>Գրքում վրիպակ է՝ <math>39 \; 816 \; 802, \; 39 \; 816 \; 803, \; 39 \; 816 \; 804</math>։— ''Մ.''։</ref> և այլն։
Սակայն գոյություն ունեն անհամեմատ ավելի փոքր տասը հաջորդական բարդ թվերի սերիաներ։ Այսպես, կարելի է ցույց տալ ոչ միայն տասը, այլ նաև տասներեք հաջորդական բարդ թվերի սերիաներ արդեն երկրորդ հարյուրյակում՝
և նրան ավելացնենք <math>1</math>։ Կստանանք՝
<math>nN!+1</math>։
Այս թիվը լինելով ամբողջ՝ կպարունակի գոնե մեկ պարզ արտադրիչ, այսինքն՝ կբաժանվի գոնե մեկ պարզ թվի վրա։ Բայց բոլոր պարզ թվերը, ըստ ենթադրության, չեն գերազանցում <math>N</math>-ը, իսկ <math>N!+1</math> թիվը առանց մնացորդի չի բաժանվում <math>N</math>-ից փոքր կամ նրան հավասար թվերից և ոչ մեկի վրա՝ ամեն անգամ ստացվում է <math>1</math> մնացորդ։
Այլ բան է համոզված լինել, որ ''գոյություն ունեն'' որքան հնարավոր է մեծ պարզ թվեր, իսկ այլ բան է ''գիտենալ'', թե որ թվերն են հանդիսանում պարզ թվեր։ Որքան մեծ է բնական թիվը, այնքան մեծ հաշվումներ պետք է կատարել, իմանալու համար՝ նա հանդիսանո՞ւմ է պարզ թիվ, թե ոչ։ Ահա մի մեծագույն թիվ, որի մասին ներկայումս հայտնի է, որ ալն պարզ է՝
<math>2^{2281}-1</math><ref>Ներկայումս (առ 2017 թ․ օգոստոսի 13-ը) ամենամեծ հայտնի պարզ թիվը <math>2^{74 \; 207 \; 281} − 1</math> է, որն ունի <math>22 \;338 \; 618</math> թվանշան։— ''Մ.''։</ref
Այս թիվն ունի մոտ յոթ հարյուր տասնորդական նիշ։ Հաշվումները, որոնց օգնությամբ սահմանվել է, որ այդ թիվը հանդիսանում է պարզ թիվ, կատարվել են ժամանակակից հաշվիչ մեքենաներով (տե՛ս գլ. I, II)։
<math>\frac{2}{1+\frac{1}{90 \; 000 \; 000 \; 000}}</math>
 (Այս հաշվարկն անհրաժեշտ է նրա համար, որպեսզի հաստատվի, թե իրավացի՞ է այն տեխնիկան, որը գործ ունի էլեկարամագնիսական ալիքների տարածման արագության համեմատ փոքր արագությամբ շարժվող մարմինների հետ, որպեսզի կարելի լինի օգտվել արագությունների գումարման նախկին օրենքից՝ հաշվի չառնելով այն փոփոխությունները, որոնք ներմուծված են մեխանիկայի մեջ հարաբերականության<ref>Գրքում վրիպակ է՝ հավանականության։— ''Մ.''։</ref> տեսության կողմից։ Համաձայն հին մեխանիկայի, այն մարմինը, որը մասնակցում է վայրկյանում <math>v_1 </math> և <math>v_2</math> կիլոմետր արագություններով միատեսակ ուղղված երկու շարժումների, վայրկյանում ունի <math>(v_1+v_2)</math> կիլոմետր արագություն։ Մինչդեռ նոր գիտությունը մարմնի արագության համար տալիս է հետևյալ արտահայտությունը.
<math>\frac{v_1+v_2}{1 + \frac{v_1v_2}{c^2}}</math><ref>Գրքում վրիպակ է՝ <math>\frac{v_1+v_2}{1 + \frac{v_1v_2}{c_2}}</math>։— ''Մ.''։</ref> կիլոմետր վայրկյանում,
որտեղ <math>c</math>-ն լույսի տարածման արագությունն է դատարկության մեջ, որը վայրկյանում մոտավորապես հավասար է <math>300 000</math> կիլոմետրի։ Մասնավորապես, մարմնի արագությունը, որը մասնակցում է միատեսակ ուղղված երկու շարժումների, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի <math>1 \; կմ/վրկ</math> արագություն, ըստ հին մեխանիկայի հավասար է <math>2 \; կմ/վրկ</math>, իսկ ըստ նորի՝
<math>\frac{2}{1+\frac{1}{90 \; 000 \; 000 \; 000}} \; կմ/վրկ</math>
Իսկ այդ արդյունքները որքանո՞վ են տարբերվում միմյանցից։ Որսո՞ւմ է արդյոք ամենանուրբ չափողական գործիքն այս տարբերությունը։ Այդ կարևոր հարցը պարզաբանելու համար էլ հենց հարկ է լինում կատարել վերոհիշյալ հաշվարկը)։
</TR>
<TR>
<TD align=right colspan=12><math>180000000000</math></TD> <TD colspan=12 style='border-left:solid windowtext 1.0pt;border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>90000000001</math></TD>
</TR>
<TR>
<TD align=right colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>90000000001</math></TD> <TD colspan=12 style='border-left:solid windowtext 1.0pt;'><math>1,999999999977...\dots</math></TD>
</TR>
<TR>
<TD style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>899999999990</math></TD>
<TD colspan=11></TD>
</TR>
<TR>
<TD></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD> <TD colspan=11><ref>Գրքում վրիպակ է՝ 810000000008— <math>810000000008</math>— ''Մ.''։</ref></TD>
</TR>
<TR>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>899999999810</math></TD>
<TD colspan=10></TD>
</TR>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=10></TD>
</TR>
<TD colspan=2></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>899999998010</math></TD> <TD colspan=9><ref>Գրքում վրիպակ է՝ 899999998001— <math>899999998001</math>— ''Մ.''։</ref></TD>
</TR>
<TR>
<TD colspan=2></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=9></TD>
</TR>
<TD colspan=3></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>899999980010</math></TD>
<TD colspan=8></TD>
</TR>
<TD colspan=3></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=8></TD>
</TR>
<TD colspan=4></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>899999800010</math></TD>
<TD colspan=7></TD>
</TR>
<TD colspan=4></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=7></TD>
</TR>
<TD colspan=5></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>899998000010</math></TD>
<TD colspan=6></TD>
</TR>
<TD colspan=5></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=6></TD>
</TR>
<TD colspan=6></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>899980000010</math></TD>
<TD colspan=5></TD>
</TR>
<TD colspan=6></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=5></TD>
</TR>
<TD colspan=7></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>899800000010</math></TD>
<TD colspan=4></TD>
</TR>
<TD colspan=7></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=4></TD>
</TR>
<TD colspan=8></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>898000000010</math></TD>
<TD colspan=3></TD>
</TR>
<TD colspan=8></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=3></TD>
</TR>
<TD colspan=9></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>880000000010</math></TD>
<TD colspan=2></TD>
</TR>
<TD colspan=9></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>810000000009</math></TD>
<TD colspan=2></TD>
</TR>
<TD colspan=10></TD>
<TD colspan=1 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'></TD>
<TD colspan=12><math>700000000010</math></TD>
<TD colspan=1></TD>
</TR>
<TD colspan=10></TD>
<TD colspan=1></TD>
<TD colspan=12 style='border-bottom:solid windowtext 1.0pt;'><math>630000000007</math></TD>
<TD colspan=1></TD>
</TR>
<TR>
<TD colspan=12></TD>
<TD colspan=12><math>70000000003</math></TD>
</TR>
</TABLE>
Ասվածը կիրառենք մեր հաշվարկի համար<ref>Այնուհետև մենք կօգտվենք հետևյալ մոտավոր հավասարությունից<br><math>\frac{A}{1+a} \approx A(1-a)</math>։</ref>
<math>\frac{2}{1 + \frac{1}{90 \; 000 \; 000 \; 000}} \;=\; \frac{2}{1 + \frac{1}{9 \cdot 10^{10}}} \approx 2(1-0,111... \times 10^{-10}) \;=\; 2-0,000 \; 000 \; 000 \; 0222022 \; 2... \;=\; 1,999 \; 999 \; 999 \; 9777977 \; 7...</math>
Մենք ստացանք միևնույն արդյունքը, ինչ որ առաջ, բայց անհամեմատ ավելի կարճ ճանապարհով։
Վստահելի
1396
edits