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número parásito

Un número n - parásito (en base 10) es un número natural positivo que, cuando se multiplica por n , da como resultado el movimiento del último dígito de su representación decimal hacia su frente. Aquí n es en sí mismo un número natural positivo de un solo dígito. En otras palabras, la representación decimal sufre un desplazamiento circular hacia la derecha de un lugar. Por ejemplo:

4 × 128205 = 512820, por lo que 128205 es 4-parásito.

La mayoría de los matemáticos no permiten el uso de ceros a la izquierda , y esa es una convención que se sigue comúnmente.

Entonces, aunque 4 × 25641 = 102564, el número 25641 no es 4-parásito.

Derivación

Se puede derivar un número n -parásito comenzando con un dígito k (que debe ser igual a n o mayor) en el lugar más a la derecha (unidades) y aumentando un dígito a la vez. Por ejemplo, para n = 4 y k = 7

4 × 7 = 2 8
4 ×  8 7 = 3 48
4 ×  48 7 = 1 948
4 ×  948 7 = 3 7948
4 ×  7948 7 = 3 17948
4 ×  17948 7 = 717948 .

Entonces 179487 es un número de 4 parásitos con unidades del dígito 7. Otros son 179487179487, 179487179487179487, etc.

Observe que el decimal periódico

De este modo

En general, un número n -parásito se puede encontrar de la siguiente manera. Elija un entero k de un dígito tal que kn y tome el período del decimal periódico k /(10 n −1). Aquí será donde m es la duración del período; es decir, el orden multiplicativo de 10 módulo (10 n − 1) .

Para otro ejemplo, si n = 2, entonces 10 n − 1 = 19 y el decimal periódico para 1/19 es

Entonces eso para el 19/2 es el doble:

La longitud m de este período es 18, igual que el orden de 10 módulo 19, por lo que 2 × (10 18 − 1)/19 = 105263157894736842.

105263157894736842 × 2 = 210526315789473684, que es el resultado de mover el último dígito de 105263157894736842 al frente.

Información adicional

El algoritmo de derivación paso a paso que se muestra arriba es una excelente técnica básica, pero no encontrará todos los números n-parásitos. Quedará atrapado en un bucle infinito cuando el número derivado sea igual a la fuente de derivación. Un ejemplo de esto ocurre cuando n = 5 y k = 5. El número n-parásito de 42 dígitos que se derivará es 102040816326530612244897959183673469387755. Consulte los pasos en la Tabla uno a continuación. El algoritmo comienza a construirse de derecha a izquierda hasta llegar al paso 15; luego se produce el bucle infinito. Se muestran las líneas 16 y 17 para mostrar que nada cambia. Hay una solución para este problema y, cuando se aplica, el algoritmo no sólo encontrará todos los n números parásitos en base diez, sino que también los encontrará en base 8 y base 16. Mire la línea 15 en la Tabla Dos. La solución, cuando se identifica esta condición y no se ha encontrado el número n -parásito, es simplemente no desplazar el producto de la multiplicación, sino usarlo tal como está y agregar n (en este caso 5) al final. Después de 42 pasos, se encontrará el número de parásitos adecuado.

Mesa uno

Tabla dos

Hay una condición más a tener en cuenta al trabajar con este algoritmo: no se deben perder los ceros a la izquierda. Cuando se crea el número de turno, puede contener un cero a la izquierda que es importante desde el punto de vista posicional y debe llevarse al siguiente paso. Las calculadoras y los métodos matemáticos informáticos eliminarán los ceros a la izquierda. Mire la Tabla tres a continuación que muestra los pasos de derivación para n  = 4 y k  = 4. El número de cambio creado en el paso 4, 02564, tiene un cero inicial que se introduce en el paso 5 creando un producto de cero inicial. El cambio resultante se introduce en el paso 6, que muestra un producto que demuestra que el número de 4 parásitos que termina en 4 es 102564.

Tabla tres

Números n -parásitos más pequeños

Freeman Dyson en 2005

Los números n -parásitos más pequeños también se conocen como números de Dyson , después de un acertijo sobre estos números planteado por Freeman Dyson . [1] [2] [3] Son: (no se permiten ceros a la izquierda) (secuencia A092697 en el OEIS )

Nota general

En general, si relajamos las reglas para permitir un cero a la izquierda, entonces hay 9 n números parásitos para cada n . De lo contrario, sólo si kn entonces los números no comienzan con cero y, por lo tanto, se ajustan a la definición real.

Se pueden construir otros n enteros parásitos mediante concatenación. Por ejemplo, dado que 179487 es un número de 4 parásitos, también lo son 179487179487, 179487179487179487, etc.

Otras bases

En el sistema duodecimal , los números n -parásitos más pequeños son: (usando dos y tres invertidos para diez y once, respectivamente) (no se permiten ceros a la izquierda)

Definición estricta

En definición estricta, el número mínimo m que comienza con 1 tal que el cociente m / n se obtiene simplemente desplazando el dígito 1 más a la izquierda de m hacia el extremo derecho es

1, 105263157894736842, 1034482758620689655172413793, 102564, 102040816326530612244897959183673469387755, 1016949152542372881355932203389830508474576271186440677966, 1014492753623188405797, 1012658227848, 10112359550561797752808988764044943820224719, 10, 100917431192660550458715596330275229357798165137614678899082568807339449541284403669724770642201834862385321, 100840336134453781512605042016806722689075630252, ... (sequence A128857 in the OEIS)

Son el período de n /(10 n − 1), también el período del entero decádico - n /(10 n − 1).

El número de dígitos de ellos son

1, 18, 28, 6, 42, 58, 22, 13, 44, 2, 108, 48, 21, 46, 148, 13, 78, 178, 6, 99, 18, 8, 228, 7, 41, 6, 268, 15, 272, 66, 34, 28, 138, 112, 116, 179, 5, 378, 388, 18, 204, 418, 6, 219, 32, 48, 66, 239, 81, 498, ... (secuencia A128858 en el OEIS )

Ver también

Notas

  1. ^ Dawidoff, Nicholas (25 de marzo de 2009), "The Civil Heretic", Revista del New York Times.
  2. ^ Tierney, John (6 de abril de 2009), "Acertijo matemático de cuarto grado de Freeman Dyson", New York Times.
  3. ^ Tierney, John (13 de abril de 2009), "Premio al rompecabezas Dyson", New York Times.

Referencias