La sorprenent bellesa de la infinitat
N'estic
ben segur que sempre que us heu trobat calculant una divisió i heu
arribat, finalment, a trobar la coneguda repetició infinita de xifres
-o bé, al residu 0 d'una divisió exacta, que també
es podria considerar un decimal de període zero- us heu sentit tan
alliberats de la pesada càrrega de seguir operant, que no us heu
fixat en que aquelles cadenes de xifres amaguen una bellesa especial i
sorprenent. O potser, només m'ho sembla a mi què sóc un boig del
càlcul?
Suposo
que la majoria de vosaltres, internautes perduts en aquesta pàgina
de divagacions numèriques, ja sabreu que existeixen dos tipus de
decimals periòdics:
(Nota:
Sembla mentida que no es pugui escriure un període amb l'ordinador,
em queixaré a en Bill Gates :-(
I ara què poso jo en lloc de la simpàtica "barretina" dels
nombres periòdics?
Doncs, he pensat de posar-los entre accents, subratllats i en cursiva.
I si algú té una solució millor que m'ho digui, que
si m'agrada, li regalaré alguna coseta...)
·
Purs:
quan el període comença just darrera de la coma: 6,´83`
; 25,´3` ; etc.
·
Mixtes:
quan entre la coma i el període trobem varies xifres: 4,1´6`
; 7,50´48`
En general
els períodes purs s'obtenen a partir dels nombres primers i els
mixtes dels seus múltiples combinats amb les xifres 2 ó
5.
Fetes
aquestes puntualitzacions, passem a observar les xifres periòdiques
obtingudes amb diversos nombres primers:
Si dividim
per 3 es poden obtenir els períodes ´3`,
´6`
o divisió exacta (de fet 1 = ´9`),
aquest cas és força conegut, i l'únic que ens pot
fer pensar és que els períodes són tots múltiples
del
´3`
que podríem considerar com la base.
Els nombres
9
i 11 semblen tenir una cert "idil·li" entre ells, no us ho
creieu?
Doncs,
ara veureu el que es diuen l'un a l'altra:
NOU: "Mira Onze, jo sóc la xifra unitària més gran
que existeix!" (en
sistema decimal)
ONZE: "Escolta
Nou, jo sóc el número màxim de dues xifres que es
pot escriure en tots els
sistemes de numeració possibles!*. A més a més, jo
sóc capaç d'ensenyar millor la
teva taula de multiplicar que tu mateix!"
(*) Efectivament,
té tota la raó, perquè des del sistema binari fins
a qualsevol altre, sempre trobarem el número 11, amb diferents valors,
es clar!...
NOU: "Què dius ara, jo sóc l'únic número que
pot construir la "sagrada taula del 9", l'única
on tots els seus nombres són "múltiples sincers" i on a cada
pas les desenes
augmenten (+1) i les unitats disminueixen (-1). Cap altra n'és comparable!.
Com pots, doncs, afirmar que tu la pots ensenyar millor?"
ONZE: "Així
és, perquè quan tu la construeixes només dones la
solució un cop, jo en canvi
sóc capaç de fer la teva taula donant els resultats repetits
infinites vegades!"
NOU: "No en parlis
més i demostra-ho, que de bocamolls n'està ple el món!"
ONZE: "Observo
una gran incredulitat per la teva part, escoltem bé, doncs.
Quan tu fas la teva taula et vas multiplicant per les altres xifres, jo
en canvi utilitzo la
divisió, sí noi sí, construeixo la teva taula, infinitament
repetida, DIVIDINT!!
Així, 1/11 = 0,09090909... = 0,´09`
;
2/11=
0,181818... = 0,´18`
;3/11
= 0,272727 = 0,´27`
i
successivament fins al 9/11
=
0,8181... = 0,´81`
i
10/11
= 0,909090 = 0,´90`
Ja
han de ser "despistats" si no l'aprenen amb mi que els hi repeteixo infinites
vegades!
I com ja sabràs, també sóc l'únic número
capaç de clonar xifres ... "
NOU: "Ho he de reconèixer, ets segurament el millor mestre de la
taula del 9.
Però tant que presumeixes de ser capaç de clonar xifres, ja
t'agradaria a tu poder
clonar un número infinitament, fins i tot tu pretenies ser una xifra
repetida indefini-
dament i pobret meu, et vas quedar només en dues! Segur que tens
enveja de l'1111...
En canvi jo sóc capaç de clonar qualsevol xifra per sí
mateixa fins a l'infinit.
Ho vols veure? 1/9 = 0,11111...
= 0,´1`
;
2/9
= 0,2222... =0,´2`
;
8/9
= 0,´8`
Sóc el rei de la clonació. Ai, si jo hagués enganxat
a la pobre 'Dolly'!"
De debò que en el fons s'estimen, però, es distreuen així!
... (continuarà)
Periodicitat de cicle
complet i de cicle parcial
15 = 1 | 25 = 32 | 35 = 243 |
45 = 1.024 | 55 = 3.125 | 65 = 7.776 |
75 = 16.087 | 85 = 32.768 | 95 = 59.049 |
Podem observar que les potències cinquenes dels nombres de l'1 al
9 acaben en la mateixa xifra que ells mateixos, és a dir, a partir
de la xifra final d'un número podem deduir que la seva l'arrel cinquena
coincideix amb la última xifra del número (si la solució
és un enter).
El següent pas a fer és dividir el nombre donat en dues parts,
una composta per les 5 últimes xifres i l'altre per la resta de
xifres que quedin (donat que 105
= 100.000).
Per a obtenir la xifra corresponent a les desenes només caldrà
veure entre quines dues potències cinquenes es troba la part del
número donat que ens queda a l'esquerra, la desena és, doncs,
la xifra inferior d'aquest interval.
La xifra de les unitats és idèntica a la xifra final del
número donat.
Ex. Per a calcular l'arrel cinquena del número 1.073.741.824
es
fa el següent:
· Dividim el número en dues parts contant 5 xifres des del
final => 10737
i 41824
· Com que el 10737 està comprès entre 65
= 7.776 i
75
= 16.087 =>
la desena és 6
· Com que el 41824 acaba
en 4 aquesta
és la xifra de les unitats.
· Per tant, l'arrel cinquena de 1.073.741.824 és
igual a 64
Passem ara a les arrels cúbiques, en primer lloc cal escriure (i
memoritzar) les potències terceres o cubs dels nombres de l'1 al
9:
13 =1 | 23 = 8 | 33 = 27 |
43 = 64 | 53 =125 | 63 = 216 |
73 = 343 | 83 = 512 | 93 = 729 |
Observem ara que els cubs dels nombres de l'1 al 9 acaben tots en xifres
diferents i que no és repeteixen en cap cas.
Lògicament això ens permetrà, també, deduir
fàcilment la xifra de les unitats de les arrels cúbiques
de resultat enter, ja que no hi ha cap xifra repetida.
El següent pas és dividir el nombre donat en dues parts, una
composta per les 3 últimes xifres i l'altre per la resta de xifres
(donat que 103
= 1.000).
Per a obtenir la xifra corresponent a les desenes només caldrà
veure entre quines dues potències terceres es troba la part del
número donat que ens queda a l'esquerra, la desena serà,
doncs, la xifra inferior d'aquest interval.
La xifra de les unitats és calcula tenint en compte en quina xifra
acaben els cubs, així:
Els nombres: 1, 4, 6 i 9 acaben en la mateixa xifra que ells
mateixos.
Mentre que el 2 amb el 8 i el 3 amb el 7 s'inverteixen
entre ells, és a dir, els que acaben en 2 tenen per xifra final
del seu cub el 8, els que acaben en 3 tenen per xifra final del seu cub
el 7 i a l'inrevés.
Ex. Per a calcular l'arrel cúbica del número 658.503
es
fa el següent:
· Dividim el número en dues parts contant 3 xifres des del
final => 658
i 503
· Com que el 658 està comprès entre 83
= 512 i
93
= 729
=>
la xifra de les desenes és 8
· Com que el 503 acaba en 3
que és com ho fa 73
= 343,
llavors la xifra de les unitats és 7
· Per tant, l'arrel cúbica de 658.503 és igual
a 87
Aquest mètode és vàlid per a totes les arrels d'índex
imparell, si tenim en compte que hem de dividir els nombres a calcular
en dues parts la de la dreta sempre de la mida de l'índex de l'arrel,
és a dir, per les arrels setenes en dues parts comptant 7 xifres
des de les unitats, etc.
I considerant també la relació que hi ha entre xifra de les
unitats del número i la de la seva potència.
Per les potències cinquena i novena coincideixen les unitats del
número amb les de la seva potència: Ex.
39
= 19.683,
89
= 134.217.728,
29=
512,
etc.
Les potències tercera i setena repeteixen el mateix esquema exposat
abans per als cubs, és a dir: 27
= 128,
37
= 2.187,
47
= 16.384,
87
= 2.097.152,
97
= 4.782.969
etc.
Però què passa amb les arrels d'índex parell?
Doncs, que presenten la dificultat de que les xifres finals de les seves
potències no són úniques sinó que es repeteixen
i això impedeix calcular fàcilment la xifra de les unitats
seguint el mètode exposat.
12 =1 | 22 = 4 | 32 = 9 |
42 = 16 | 52 =25 | 62 = 36 |
72 = 49 | 82 = 64 | 92 = 81 |
14 =1 | 24 = 16 | 34 = 81 |
44 = 256 | 54 =625 | 64 = 1.296 |
74 = 2.401 | 84 =4.096 | 94 = 6.561 |
Òbviament podríem aplicar només la primera part del
procés i dividir el nombre en dues parts que ens permetrien calcular
les desenes, però per la xifra de les unitats no tenim cap criteri
senzill de càlcul ens quedaríem a mitges.
L'únic consol que podem tenir per les arrels quadrades i quartes
és que disposem d'un algoritme de càlcul per a resoldre-les
(l'arrel quarta és, lògicament, l'arrel quadrada de l'arrel
quadrada), mentre que per les altres arrels no n'hi ha cap (o si?)
Jo
n'he dissenyat un per les arrels cúbiques, però ni és
senzill, ni acaba d'ésser perfecte.
Per cert, sabeu d'on procedeix l'algoritme o mètode de càlcul de les arrels quadrades?
Origen de l'algoritme o mètode de càlcul de les arrels quadrades
El càlcul
de les arrels quadrades, sobre tot des de la popularització de les
calculadores, ha estat progressivament oblidat per la majoria de la gent,
i a més quasi tothom ho recorda com un mètode farragós
de fer. Reconec que en una societat en la qual cada dia es disposa de més
mitjans per a tenir una vida confortable l'ús de les calculadores
és força lògic, però fins al punt de no recordar
o no saber fer certes operacions de càlcul, em sembla excessiu...
Recordaré
ara breument com es calculen les arrels quadrades.
Ex. Càlcul
de l'arrel de V¯86.492¯ :
·
En primer lloc separem els nombres de 2 en 2 començant pel final:
V¯8'64'92¯
·
Comencem pel primer grup de xifres obtingut, en aquest cas el 8
· Ara hem de cercar un número
que a l'elevar-lo al quadrat (o multiplicar-lo per ell mateix) doni o s'acosti
al 8 sense passar-se: 2² = 4 i 3² = 9, per
tant, el 2 i ho restem.
·
Baixem les dues xifres següents: 64
V¯8'64'92¯|_2
- 4
|
4
64
· Ara hem de doblar el resultat (provisional) i afegir un número
pel que també hem de multiplicar i trobar el 464 o acostar-nos sense
que ens passem, és a dir:
El doble
de 2 = 4 => 4_ x _ = 464 ? => 49
x 9 = 441
·
Ho restem i baixem les dues últimes xifres.
·
Tornem a repetir aquest procés de doblar el resultar i afegir un
número, etc.:
V¯8'64'92¯|_294
- 4
|
4 64 | 49
x 9 = 441
- 441
|
23 92 | 584
x 4 = 2336
-
2336
56 (Residu)
Un cop
fet aquest recordatori, voldria comentar l'origen o demostració
d'aquest procediment.
Suposem
que tenim un número de dues xifres ab.
El podem
expressar com un binomi (a + b) i el seu quadrat serà:
Conec des de fa uns quants
anys un interessant sistema de memoritzar cadenes de nombres de qualsevol
llargària, es basa en substituir les xifres per consonants i, afegint
les vocals que es vulgui (sense cap valor numèric), formar paraules
o frases, que probablement seran més fàcils de memoritzar.
Crear aquestes frases
pot resultar una mica entretingut, sobre tot al principi, però amb
la pràctica és converteix en un passatemps divertit, especialment
si els hi trobem un sentit humorístic, etc. i més encara
si fan referència a la procedència del número a memoritzar
-un telèfon, un DNI, etc.
Es tracta, per tant,
d'un exercici de codificació i de descodificació, primer
canviem les xifres per consonants, afegim vocals (sense cap valor) i fem
paraules, després en el moment que ens cal recordar el número,
ho tornem a traduir a xifres.
Aquest mètode
amb un bon entrenament permet resultats sorprenents, a qui no li agradaria
fer una exhibició de memòria i deixar bocabadats als amics
recordant cadenes llarguíssimes de nombres.
La selecció de
les consonants que representen els diferents nombres és una qüestió
personal, en qualsevol cas, presentaré la que jo mateix faig servir.
Donat que hi ha més consonants que nombres d'una xifra, utilitzo
una lletra principal i la resta de secundàries, però això,
va bé quan una cadena numèrica té un dígit
repetit varies vegades o bé per a tenir més opcions de construir
paraules.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Res millor per a explicar-ho
que veure uns exemples autèntics:
Jo anava a un gimnàs
del que mai oblidaré el seu número de telèfon:
37 09 20 >>
"TéPeR
aNeDaR"
(com que hi ha piscina, la relació és clara)
4.170.062 >> "CoMe
PiZZa
aSaDa"
(el DNI d'un bon amic que treballa a un restaurant)
En tinc moltíssims exemples, lògicament, de tota manera reconec que encara no he fet mai cap exhibició memorística de circ. Si vosaltres voleu provar, doncs, endavant !!
E-mail: mentaludix@hotmail.com