唐朝白居易在16歲時就寫下了《賦得古原草送別》這首詩,前四句是:“離離原上草,一歲一枯榮;野火燒不盡,春風吹又生”。他歌頌的是那堅韌不拔的野草,具有無窮旺盛的生命力。然而每年我們接觸到當年的公元年份趣題時,不免也會浮現出這樣的感慨。
什么是公元年份題?原來每年的公元數都不相同。有的是質數、有的是合數、還能分成奇數或偶數,于是數學競賽就喜歡用它們來命題,每年推陳出新,舊貌換新顏。其中不乏絕妙的好題,值得賞玩。這些題也像野草,具有極強的生命力,生生不息,永無止境。
今年是2007年,那么能用2007來出題嗎?答案是肯定的。
例如可以問:“能否從某個自然數中去減掉它的全部數字,從而使結果等于2007?如果可能,那么會有多少個答案?”
不難看出這種數起碼是四位數。不妨設它為:
1000a+100b+10c+d
在減掉它擁有的四個數字a,b,c,d后,就能得到:
1000a+100b+10c+d-(a+b+c+d)
=999a+99b+9c=9(111a+11b+c)
據題意,可列出方程999a+99b+9c=2007,化簡后是:
111a+11b+c=223
顯然a比1要大,但比3要小,所以a只能等于2。接著就有11b+c=1。由于b和c都是數字,所以只能有b=0與c=1。但是d呢?原來它竟然能等于任何數字!敢情從2010直到2019,不管你取那個數都行。不妨就取2018吧,這時就有2018-(2+0+1+8)=2007。
還有人提出:是否有這樣的自然數,它既是2007的倍數,而它全部數字的總和也等于2007。其實我們只要注意2007=3×3×223,于是200720072007……2007(這里的2007被重復了223次)就是能滿足題目要求的,你想,223個(2+7)不就是2007了嗎?本題妙趣橫生,令人叫絕。
下面我們再來介紹1×2×3×4×……×2006×2007這個數,它叫階乘數,用2007!來表示。請問這個數能被2007除盡嗎?如果連續用2007去除這個數,那么能整除多少次?
由于2007分解質因數是3×3×223,所以如果讓2007!也來分解質因數時,因數3就會出現極多的次數,其頻率大大高于223。所以我們只需考慮在1×2×3×……×2006×2007中能出現幾個223的倍數就可以了。它們當然就是223、446、669、……直至2007為止,總數只有9個。所以2007!肯定能被20079整除,但無法被200710除盡。
以上介紹的是幾則2007的公元題,盡管歲月流逝,這類題同樣是一歲一枯榮,真所謂“公元年代題,歲歲放異彩;待到風流盡,春風吹又生”呢。