v matematika, a přirozené číslo v daném číselná základna je
-Číslo Kaprekar pokud lze reprezentaci jejího čtverce v této základně rozdělit na dvě části, kde má druhá část
číslice, které sčítají k původnímu číslu. Čísla jsou pojmenována po D. R. Kaprekar.
Definice a vlastnosti
Nechat
být přirozené číslo. Definujeme Funkce Kaprekar pro základnu
a moc
být následující:
,
kde
a

Přirozené číslo
je
-Číslo Kaprekar pokud je to pevný bod pro
, který nastane, pokud
.
a
jsou triviální čísla Kaprekar pro všechny
a
, všechna ostatní čísla Kaprekar jsou netriviální Kaprekarova čísla.
Například v základna 10, 45 je 2-Kaprekarovo číslo, protože



Přirozené číslo
je společenské číslo Kaprekar pokud je to periodický bod pro
, kde
pro pozitivní celé číslo
(kde
je
th opakovat z
), a tvoří a cyklus období
. Číslo Kaprekar je společenské číslo Kaprekar s
a přátelské Kaprekarovo číslo je společenské číslo Kaprekar s
.
Počet iterací
potřebné pro
dosažení pevného bodu je funkce Kaprekar vytrvalost z
, a nedefinováno, pokud nikdy nedosáhne pevného bodu.
Existuje pouze konečný počet
-Kaprekarova čísla a cykly pro danou základnu
, protože jestli
, kde
pak

a
,
, a
. Pouze když
existují Kaprekarova čísla a cykly.
Li
je jakýkoli dělitel
, pak
je také a
-Kaprekarovo číslo pro základnu
.
V základně
dokonce všechny perfektní čísla jsou čísla Kaprekar. Obecněji libovolná čísla formuláře
nebo
pro přirozené číslo
jsou čísla Kaprekar v základna 2.
Set-teoretická definice a jednotné dělitele
Můžeme definovat množinu
pro dané celé číslo
jako množina celých čísel
pro které existují přirozená čísla
a
uspokojení Diophantine rovnice[1]
, kde 

An
-Kaprekarovo číslo pro základnu
je pak ten, který leží v množině
.
Ukázalo se to v roce 2000[1] že existuje bijekce mezi unitární dělitelé z
a sada
definované výše. Nechat
označit multiplikativní inverzní z
modulo
, a to nejméně kladné celé číslo
takhle
a pro každého jednotného dělitele
z
nechat
a
. Pak funkce
je výpověď ze souboru nečleněných dělitelů
na scénu
. Zejména číslo
je v sadě
kdyby a jen kdyby
pro nějakého unitárního dělitele
z
.
Čísla v
vyskytují se v doplňkových párech,
a
. Li
je nečleněný dělitel
tak to je
, a pokud
pak
.
Čísla Kaprekar pro 
b = 4k + 3 a str = 2n + 1
Nechat
a
být přirozená čísla, číselná základna
, a
. Pak:
je číslo Kaprekar.
Důkaz —
Nechat

Pak,

Ta dvě čísla
a
jsou


a jejich součet je

Tím pádem,
je číslo Kaprekar.
je číslo Kaprekar pro všechna přirozená čísla
.
Důkaz —
Nechat

Pak,

Ta dvě čísla
a
jsou


a jejich součet je

Tím pádem,
je číslo Kaprekar.
b = m2k + m + 1 a str = mn + 1
Nechat
,
, a
být přirozená čísla, číselná základna
a síla
. Pak:
je číslo Kaprekar.
je číslo Kaprekar.
b = m2k + m + 1 a str = mn + m - 1
Nechat
,
, a
být přirozená čísla, číselná základna
a síla
. Pak:
je číslo Kaprekar.
je číslo Kaprekar.
b = m2k + m2 - m + 1 a str = mn + 1
Nechat
,
, a
být přirozená čísla, číselná základna
a síla
. Pak:
je číslo Kaprekar.
je číslo Kaprekar.
b = m2k + m2 - m + 1 a str = mn + m - 1
Nechat
,
, a
být přirozená čísla, číselná základna
a síla
. Pak:
je číslo Kaprekar.
je číslo Kaprekar.
Kaprekarova čísla a cykly
pro konkrétní
, 
Všechna čísla jsou v základně
.
Základna  | Napájení  | Netriviální čísla Kaprekar ,  | Cykly |
---|
2 | 1 | 10 |  |
3 | 1 | 2, 10 |  |
4 | 1 | 3, 10 |  |
5 | 1 | 4, 5, 10 |  |
6 | 1 | 5, 6, 10 |  |
7 | 1 | 3, 4, 6, 10 |  |
8 | 1 | 7, 10 | 2 → 4 → 2 |
9 | 1 | 8, 10 |  |
10 | 1 | 9, 10 |  |
11 | 1 | 5, 6, A, 10 |  |
12 | 1 | B, 10 |  |
13 | 1 | 4, 9, C, 10 |  |
14 | 1 | D, 10 |  |
15 | 1 | 7, 8, E, 10 | 2 → 4 → 2 9 → B → 9 |
16 | 1 | 6, A, F, 10 |  |
2 | 2 | 11 |  |
3 | 2 | 22, 100 |  |
4 | 2 | 12, 22, 33, 100 |  |
5 | 2 | 14, 31, 44, 100 |  |
6 | 2 | 23, 33, 55, 100 | 15 → 24 → 15 41 → 50 → 41 |
7 | 2 | 22, 45, 66, 100 |  |
8 | 2 | 34, 44, 77, 100 | 4 → 20 → 4 11 → 22 → 11 45 → 56 → 45 |
2 | 3 | 111, 1000 | 10 → 100 → 10 |
3 | 3 | 111, 112, 222, 1000 | 10 → 100 → 10 |
2 | 4 | 110, 1010, 1111, 10000 |  |
3 | 4 | 121, 2102, 2222, 10000 |  |
2 | 5 | 11111, 100000 | 10 → 100 → 10000 → 1000 → 10 111 → 10010 → 1110 → 1010 → 111 |
3 | 5 | 11111, 22222, 100000 | 10 → 100 → 10000 → 1000 → 10 |
2 | 6 | 11100, 100100, 111111, 1000000 | 100 → 10000 → 100 1001 → 10010 → 1001 100101 → 101110 → 100101 |
3 | 6 | 10220, 20021, 101010, 121220, 202202, 212010, 222222, 1000000 | 100 → 10000 → 100 122012 → 201212 → 122012 |
2 | 7 | 1111111, 10000000 | 10 → 100 → 10000 → 10 1000 → 1000000 → 100000 → 1000 100110 → 101111 → 110010 → 1010111 → 1001100 → 111101 → 100110 |
3 | 7 | 1111111, 1111112, 2222222, 10000000 | 10 → 100 → 10000 → 10 1000 → 1000000 → 100000 → 1000 1111121 → 1111211 → 1121111 → 1111121 |
2 | 8 | 1010101, 1111000, 10001000, 10101011, 11001101, 11111111, 100000000 |  |
3 | 8 | 2012021, 10121020, 12101210, 21121001, 20210202, 22222222, 100000000 |  |
2 | 9 | 10010011, 101101101, 111111111, 1000000000 | 10 → 100 → 10000 → 100000000 → 10000000 → 100000 → 10 1000 → 1000000 → 1000 10011010 → 11010010 → 10011010 |
Rozšíření na záporná celá čísla
Čísla Kaprekar lze rozšířit na záporná celá čísla pomocí a podepsané číslice reprezentovat každé celé číslo.
Programovací cvičení
Následující příklad implementuje funkci Kaprekar popsanou ve výše uvedené definici hledat čísla a cykly Kaprekar v Krajta.
def kaprekarf(X: int, str: int, b: int) -> int: beta = prášek(X, 2) % prášek(b, str) alfa = (prášek(X, 2) - beta) // prášek(b, str) y = alfa + beta vrátit se ydef kaprekarf_cycle(X: int, str: int, b: int) -> Seznam[int]: vidět = [] zatímco X < prášek(b, str) a X ne v vidět: vidět.připojit(X) X = kaprekarf(X, str, b) -li X > prášek(b, str): vrátit se [] cyklus = [] zatímco X ne v cyklus: cyklus.připojit(X) X = kaprekarf(X, str, b) vrátit se cyklus
Viz také
Poznámky
Reference
|
---|
|
|
|
|
Vlastnit konkrétní sadu dalších čísel |
---|
|
|
Vyjádřeno prostřednictvím konkrétních částek |
---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Generováno prostřednictvím a síto |
---|
|
|
|
|
|
Matematický portál
|