Удивительные числа

4.2 Совершенные  числа

 

Иногда частным случаем  дружественных чисел считаются  совершенные числа: каждое совершенное  число дружественно себе. Никомах  Герасский, знаменитый философ и  математик, писал: " Совершенные числа  красивы. Но известно, что вещи редки  и немногочисленны, безобразные  встречаются в изобилии. Избыточными  и недостаточными являются почти  все числа, в то время как совершенных  чисел немного" Но, сколько их, Никомах, живший в первом столетии нашей  эры не знал.

Совершенным называется число, равное сумме всех своих делителей (включая 1, но исключая само число).

Первым прекрасным совершенным  числом, о котором знали математики Древней Греции, было число "6". На шестом месте на званном пиру возлежал самый уважаемый, самый  почетный гость. В библейских преданиях  утверждается, что мир был создан в шесть дней, ведь более совершенного числа, среди совершенных чисел, чем "6", нет, поскольку оно первое среди них.

Рассмотрим число 6. Число  имеет делители 1, 2, 3 и само число 6. Если сложить делители, отличные от самого числа 1 + 2 + 3 то мы получим 6. Значит, число 6 дружественно самому себе и  является первым совершенным числом.

Следующим совершенным числом, известным древним, было "28". Мартин Гарднер усматривал в этом числе  особый смысл. По его мнению, Луна обновляется  за 28 суток, потому что число "28" – совершенное. В Риме в 1917 году при  подземных работах было открыто  странное сооружение: вокруг большого центрального зала расположены двадцать восемь келий. Это было здание неопифагорейской академии наук. В ней было двадцать восемь членов. До последнего времени  столько же членов, часто просто по обычаю, причины которого давным-давно  забыты, полагалось иметь во многих ученых обществах. До Евклида были известны только эти два совершенных числа, и никто не знал, существуют ли другие совершенные числа и сколько  таких чисел вообще может быть.

Благодаря своей формуле, Евклид сумел найти еще два  совершенных числа: 496 и 8128.

Почти полторы тысячи лет  люди знали только четыре совершенных  числа, и никто не знал, могут ли существовать еще числа, которые  можно представить в евклидовской формуле, и никто не мог сказать, возможны ли совершенные числа, не удовлетворяющие  формуле Евклида.

Формула Евклида позволяет  без труда доказывать многочисленные свойства совершенных чисел.

– Все совершенные числа  треугольные. Это значит, что, взяв совершенные  число шаров, мы всегда сможем сложить  из них равносторонний треугольник.

– Все совершенные числа, кроме 6, можно представить в виде частичных сумм ряда кубов последовательных нечетных чисел 1³ + 3³ + 5³…

– Сумма обратных всем делителям  совершенного числа, включая его  самого, всегда равна 2.

Кроме того, совершенство чисел  тесно связано с двоичностью. Числа: 4=2×2, 8 = 2· 2· 2, 16 = 2 · 2 · 2 · 2 и т.д. называются степенями числа 2 и могут  быть представлены в виде 2n, где n –  число перемноженных двоек. Все  степени числа 2 чуть-чуть "не достают" до того, чтобы стать совершенными, так как сумма их делителей  всегда на единицу меньше самого числа.

– Все совершенные числа (кроме 6) заканчиваются в десятичной записи на 16, 28, 36, 56, 76 или 96.

4.3 Компанейские  числа

Понятия совершенных и  дружественных чисел часто упоминаются  в литературе по занимательной математике. Однако почему-то мало говорится о  том, что числа могут дружить  и компаниями. Понятие компанейских чисел хорошо раскрывается в англоязычных источниках.

Компанейскими называется такая  группа из k чисел, в которых сумма  собственных делителей первого  числа равна второму, сумма собственных  делителей второго – третьему и т.д. А первое число равно  сумме собственных делителей k-го числа.

Есть компании по 4, 5, 6, 8, 9 и даже 28 участников, а вот по три  не найдено. Пример пятёрки, пока единственной известной: 12496, 14288, 15472, 14536, 14264.

Глава 5. Числовые суеверия и мистические представления  чисел

5.1 Число зверя  666

 

Число зверя 666 — число Смита, сумма его цифр равна сумме цифр его простых сомножителей: 2 + 3 + 3 + (3 + 7) = 6 + 6 + 6 = 18.

666 является суммой квадратов  первых семи простых чисел:

 

2² + 3² + 5² + 7² + 11² + 13² + 17² = 666.

 

666 равно разности и  сумме шестых степеней первых  трёх натуральных: 1⁶ − 2⁶ + 3⁶ = 666.

666 равно сумме своих  цифр и кубов своих цифр:

 

6 + 6 + 6 + 6³ + 6³ + 6³ = 666.

 

666 можно записать девятью  различными цифрами двумя способами  в их возрастающем порядке  и одним в убывающем:

 

1 + 2 + 3 + 4 + 567 + 89 = 666

123 + 456 + 78 + 9 = 666

9 + 87 + 6 + 543 + 21 = 666

 

Сумма всех целых от 1 до 36 включительно — 666. Это означает, что 666 — это 36-е треугольное число.

 

5.2 Число Шахиризады

 

Число Шахиризады - число 1001, которое фигурирует в заглавии бессмертных  сказок "Тысяча и одна ночь". С  точки зрения математики число 1001 обладает целым рядом интереснейших свойств: это самое маленькое натуральное  четырёхзначное число, которое можно  представить в виде суммы кубов  двух натуральных чисел:1001=10³+1³; число 1001 состоит из 77 злополучных чертовых дюжин (1001=13· 77); или из 91 числа 11, или из 143 семёрок; далее, если будем считать, что год равняется 52 неделям, то 1001 - количество ночей в течение 1+ 1+ + года или по- другому: 1001= 52 · 7 +26 . 7+13· 7. В числе Шахиризады литература переплетается с математикой.

 

5.3 Число на  гробнице

В одной из египетских пирамид  ученые обнаружили на каменной плите  гробницы выгравированное иероглифами  число 2520. трудно точно сказать, за что  выпала такая честь на долю этого  числа. Может быть, за то, что оно  без остатка делится на все  без исключения целые числа от 1 до 10. действительно, нет числа, меньшего, чем 2520, обладающего указанным свойством. Нетрудно убедится в том, что это  число является наименьшим общим  кратным целых чисел первого  десятка. Это минимальное число, которое делится без остатка  на 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10.

 

Заключение

Среди всех интересных натуральных  чисел, издавна изучаемых математиками, особое место занимают совершенные  и близко связанные с ними дружественные  числа.

Из огромного многообразия натуральных чисел ученые выделили дружественные и совершенные  числа, обладающие рядом очень интересных свойств.

Анализируя научно-популярную литературу о совершенных и дружественных  чисел, можно убедиться, что формулы  общего вида для нахождения всех пар  дружественных, совершенных чисел  не существует. Вопрос о существовании: бесконечности множества четных совершенных чисел, нечетного совершенного числа, четно-нечетной пары дружественных  чисел и взаимно простых дружественных  чисел открыт до сих пор.

Причем нередко одно и  тоже открытие происходило в разных точках земного шара, довольно часто  повторялось несколько раз, совершенствовалось, а позже распространялось и становилось  достоянием всех народов. Математика невольно связывает единой нитью народы мира. Она заставляет их сотрудничать и  общаться между собой.

Мир полон тайн и загадок. Но разгадать их могут только пытливые.

Современная наука встречается  с величинами такой сложной природы, что для их изучения приходится изобретать все новые виды чисел. И мне  бы хотелось продолжить изучение чисел, ведь я только знаю натуральные числа.

 

Литература

 

1. Я. Познаю мир. Детская  энциклопедия: Математика/ Я 11 Авт.-сост. А.П. Савин и др.: - М.: ООО "Издательство  АСТ", 2001.

2. Г.И.Гейзер. История математики  в школе. Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1981.

3. Г.Н.Берман Число и  наука о нем. Общедоступные  очерки. Москва: Гос. издание технико  – технической литературы 1984.

4. И. Депман. Мир чисел.  Рассказы о математике. Ленинград  "Детская литература" 1988.

5. Я.И. Перельман. Живая  математика. Математические рассказы  и головоломки. М: Триада –  литера 1994.

6. И.Я.Депман. Н.Я.Виленкин. За  страницами учебника математики. Пособие для учащихся 5-6 классов.  Издательство"Просвещение" 1989.

7. Е.Карпеченко Тайны чисел  .Математика /Прил. К газете "Первое  сентября" №13 2007.

8. А.Н.Крылов.Числа и меры. Математика/ Прил. К газете "Первое  сентября"№7 1994

9. Internet ресурсы