這天有兩位青年科學家不約而同地搭乘火車去看望從前的恩師。這位老師在中學時曾擔任過他倆的數學課,對他們進行過有益的思維訓練,給他們留下深刻的印象,所以后來在各自的科學領域中才能有所建樹。
其實兩人事先并沒約好,只是在下車后才在車站上相遇,所以大家十分驚喜與激動:因為他們的目的地都是同一位老師的家。
這列火車的每節車廂都編有不同的八位數車號。有的號碼是以0為首位的,不過全部數字當然不可能全是0。
兩位科學家分別從首節車廂及末節車廂下車,在交談中還驚奇地發現:兩個車廂號的8個數字都出現過相同的次數;不僅如此,首節車廂號竟然還等于末節車廂號的平方!
來到恩師家后,他們發現老師年事已高,但精神仍然旺盛,反應也十分敏捷,使他倆佩服不已。
當老師聽說他們在途中的這樁奇遇時,不等他倆報出車廂號,就很快利用計算器說出來了。這更使他倆嘆為觀止,急于詢問老師何以能如此神速推斷出這不可思議的結果來的。
老師侃侃而談:“這事并不復雜,如果某個八位數的每個數字都出現過相同的次數,那么要么出現過八次,要么分別出現過四次、兩次,甚至只出現過一次,你們說對不對?”
兩人同時點頭稱是。于是老師又說:
“如果八個數字都僅出現過一次,那它們必然各不相同,例如abcdefgh就是;如果每個數字都出現過兩次,那就只會有4種數字,例如aabbccdd;如果每個數字都出現過四次,那就只有2種數字,例如aaaabbbb;如果出現過八次,那就只能是aaaaaaaa這樣的數啦。”
“老師,您的分析能力不減當年哇!”兩位科學家齊聲說。
“我們不妨假定末節車廂號是abcdefgj,屬于第一種情況。就算首位數字是0,可以忽略不計,那它至少也是個七位數,它的平方(也就是首節車廂號)就絕對不可能是八位數了,至少得是13位!這是不可能出現的。”
“我懂了,老師,第二種情況也得排除,”當年的學生接口說,“因為這時0最多只會出現兩次,所以末節車廂號也最多是六位數,它的平方不會小于十一位呢。”
而另一個學生也說:“第四種情況同樣不可取。事實上,如果它是某個aaaaaaaa,又不可能都是0。當它們都不是0時,它的平方豈不要有15位了嗎?”
作為古稀老人的老師說:“所以我們只剩下第三種情況啦:顯然它只能是aaaabbbb這樣的數,而且a=0,否則又將重復前面的錯誤。這樣的bbbb的平方才有可能是八位數呢。
我們知道bbbb是能化為1111×b的,它的平方等于(1111×b)2=1234321×b2。由于b只可能是1、2、3、4、5、6、7、8、9中的某一個,所以用計算器很快就能算出當b=7時,它的平方就是60481729,符合第一種情況。所以首節車廂號就是60481729,而末節車廂號是00007777了。”
老師的分析入情入理,有根有據,也證明一個人如果頭腦能得到經常的鍛煉,不但不會退化,而且還能老有所為呢。