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第9章
9:枯燥无味?

9似乎是第一个无聊的数字。它是奇数,而且不对称。它不是质数,也没有7的奥秘。数字9是一个平方数,紧跟在立方数8的后面。

即使在现实生活中寻找含有9的代表物,也收效甚微。我们找到了七鳃鳗,它是鱼状脊椎动物,当然了,它只有两只眼睛。“七鳃鳗”这个名字来源于它的两侧各有九个开口:每一侧除了一只眼睛和一个鼻孔外,还有七个鳃裂开口。

9的第二个表现形式是保龄球运动中木瓶的数量。人们希望通过投球的方式将“九个木瓶”全部击倒。

在宗教、神话等领域,数字9也很少出现。即使它偶尔出现,人们也会觉得这纯属巧合。在这些情况下,数字9与其属性或其他表现形式没有关系。

例如,伊斯兰教的斋月是在伊斯兰历的第九个月;在基督教传统中,9被称为“圣灵之数”。这里引述《圣经》中的两个例子,《加拉太书》第5章第22节说圣灵的果实是仁爱、喜乐、和平、忍耐、恩慈、良善、信实、温柔和节制。如果你数一数果实个数,就会得出数字9。就像《哥林多前书》第12章第8~10节中列举的特殊恩赐一样,但没有任何地方强调过9这个数字。

再例如,在古埃及神话中,赫利奥波利斯神系的“九柱神”是众所周知的,包括创造世界的九位主神;在古希腊神话中,有九位缪斯女神。

此外,但丁·阿利吉耶里(Dante Alighieri,1265—1321年)的《神曲》讲述了九层地狱;在中世纪,九大英雄是非常有代表性的,他们被分为三系:恺撒、赫克托耳、亚历山大——约书亚、大卫、犹大·马加比——哥特弗里德·冯·比隆、查理曼大帝、亚瑟王。另外,还有九位女英雄也同样被世人追捧。

还有一个传言,据说所有伟大的作曲家都正好写了九部交响曲。然而,这完全是错误的。这个想法可能源于贝多芬的《第九交响曲》所产生的巨大影响。只有作曲家贝多芬和德沃夏克正好创作了九部交响曲(海顿104部;莫扎特41部;舒伯特8部,包括其未完成的;舒曼4部;门德尔松5部;勃拉姆斯4部;布鲁克纳11部,有些还有好几个版本;马勒10部,包括他的第九部,他称之为《大地之歌》;肖斯塔科维奇15部;艾夫斯4部;西贝柳斯7部)。

总而言之,在现实世界中,数字9似乎真的是一个让人找不到任何特别之处的数字。在数学中,数字9起到了一定的作用,也许不是主要作用,但依旧很重要。

“幻方”是指将数字1,2,…9安排在一个3×3的大正方形格子中,使每行、每列和每条对角线数字的和都是15,而且只能是15。由于把1到9相加的和是45,并且这个数值必须平均分配给3×3的大正方形里每行、每列和每条对角线,所以它们的数值的和是:45÷3=15。如果你尝试着摆放这个图形,你会发现只有一种可能性:5必须在中间,偶数在四个角,奇数在其余位置。

也许这就是这个方块有“魔力”的原因:尽管数字必须满足大量条件,但还是有一个解决方案。无论如何,最古老的魔方,即中国的洛书,已经流传了几千年(如图9-1)。

图9-1 洛书

现在流行的数独也是以数字9为基础的:你必须在一个9×9的正方形格子中,将数字1至9各填9次,而这个数独盘又被分成九宫,每一宫又有9个小格。

在井字棋游戏中,两个玩家轮流在3×3的方格中填入一个圆圈或一个叉;第一个用自己的符号填满一行、一列或一条对角线的3个方格的玩家获胜。

现在让我们来看看数字9的数论属性。9的序列,即9的倍数,是18,27,36,45,54,63,72,81,90,…如果你背诵这个序列,就很难逃脱这个神秘规律的魔力,即十位上的数字相比前一个数各增加了1,个位上的数字则从9倒数排到0。更特别的是,每个数的十位数字和个位数字的和都是9。

这让我们看到了数字9的可分解性,这是一个小小的数学奇迹。要想知道一个数字能否被9整除而没有余数,根本不需要将整个数进行除法运算,而只需要检验从这个数字中提取出来的数的和(“横加数”)的可整除性。例如,如果你想知道837能否被9整除,就可以把组成它的数字相加:8+3+7=18。因为18能被9整除,所以837就能被9整除。

对于像“123456789”这样的大数字,运用这样的规律来计算会更加令人印象深刻。其横加数为:1+2+3+4+5+6+7+8+9=45。由于45可以被9整除(因为45是9的5倍),所以这个大数字也可以被9整除。

这种被称为“九余数法”(弃九法)的方法是检验运算(加法或乘法)正确性非常有效的手段。这种方法可能起源于印度,由莱昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci,约1170—约1240年)于1202年提出,并由亚当·里斯(Adam Ries,1492—1559年)推广。应用弃九法要考虑两个方面:一方面是除以9之后的余数,另一方面是用其余数进行的运算。

一个数字除以9时,通常会有一个余数。例如,47除以9等于5,余数为2,我们写成 R (47)= 2;同样,63除以9,余数是0,即 R (63)= 0。但对于大数字来说,用这种方式确定“9的余数”是很困难的。幸运的是,有一个简便技巧。它的依据是:一个数字和它的横加数有相同的余数。这意味着我们可以通过确定横加数来判断:把这个大数字的横加数算出来,然后继续算这个横加数的横加数,以此类推,直到得到一个一位数。这就是弃九法的验算步骤。例如,47的横加数是:4+7=11,11的横加数是2,因此,47除以9的余数是2。13579的横加数是:1+3+5+7+9=25,25的横加数是:2+5=7,因此,这个数字除以9的余数是7。

那么,如何使用余数来检查计算结果呢?这很简单:如果 a + b = c 是正确的,那么相应的有余数的计算也一定是正确的,即 R a )+ R b )= R c )。例如,47+73=120。47除以9的余数是2,73除以9的余数是1,120除以9的余数是3,它们各自的余数相加即:2+1=3,那么 R (47)+ R (73)= R (120)。

这种方法也适用于乘法。例如,计算21×29的结果,因为21除以9有余数3,29除以9有余数2,所以计算结果的余数一定是:3×2=6。如果有人算出的结果是689,我们就可以通过这个方法验证出这个结果是错误的,因为689除以9的余数是5,正确的结果应该是609。

通过弃九法,人们可以发现许多错误的结果——但不是所有的错误。例如,识别不出数字数位对调的错误。

然而,也有一种迹象能显示出数字数位对调了:如果在加减或相乘时有两个不同的结果,并且结果之间的差值可以被9整除,这表明在计算中使用的一个数字出现了数位对调。 Qkx0LIVEu9iuvYEgfiq1IaKF8vyRhA6Pbaihzbfri0nsxp0D83Pll7rhXG64DP3l

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