Si deseamos calcular un período de muchas cifras, resultaría interesante poseer algún programa informático a tal fin.
Pero si no lo tenemos, y no sabemos de otras posibilidades similares, entonces podremos conseguirlo usando simplemente una calculadora. Por ejemplo, la de Windows.
Ahora veamos la forma de hacerlo.
Digamos que queremos conocer el período del primo 107.
Para ello hacemos 1 / 107 en la calculadora y obtenemos
0,0093457943 9252336448 5981308411 215
acá nos muestra 33 cifras, pero descartaremos la última (el 5) por no resultar segura, ya que la calculadora redondea (podría tratarse de un 4 seguido de un 6, 7, 8 ó 9, y nos redondea a 5).
Habiendo excluido esa última cifra, tomamos las cinco anteriores: 41121
y ponemos una coma al principio: 4,1121
multiplicamos por el primo 107:
4,1121 . 107 = 439,9947
y lo restamos al número entero más cercano: 440
440 - 439,9947 = 0,0053
multiplicamos por 100000
100000 . 0,0053 = 530
Ahora hacemos 530 / 107
530 / 107 = 4,9532710280373831775700934579439
Descartamos la coma y el último guarismo (el 9) :
4953271028037383177570093457943
que son las siguientes cifras correspondientes al período de 107
Ahora las unimos a las primeras conseguidas:
0,00934579439252336448598130841121 4953271028037383177570093457943
pero notamos que las últimas diez cifras se repiten, o sea que vuelve a aparecer el período. Entonces listo, ya lo conseguimos :
0,0093457943 9252336448 5981308411 2149532710 2803738317 757
son 53 cifras
De no haberse notado esa repetición de dígitos, entonces prosiguiríamos con el método.
Ahora probemos de conseguir el período de un número más grande, por ejemplo el del primo 111149
Para ello hacemos 1 / 111149 en la calculadora y obtenemos
0,0000089969 3204617225 5260956013 9992263
acá
nos muestra 37 cifras, pero descartaremos la última (el 3) por el tema de no resultar segura.
Habiendo excluido esa última cifra, el método nos diría que tomemos las cinco anteriores. Pero al ser un número grande (111149), deberemos tomar más. Entonces tomemos las ocho cifras anteriores: 13999226
y ponemos una coma al principio: 1,3999226
multiplicamos por el primo 111149:
1,3999226 . 111149 = 155599,9970674
y lo restamos al número entero más cercano: 155600
155600 - 155599,9970674 = 0,0029326
multiplicamos por 100000000 (ocho ceros luego del 1, no cinco ceros como habíamos usado antes)
100000000 . 0,0029326 = 293260
Ahora hacemos 293260 / 111149
293260 / 111149 = 2,6384402918604755778279606654131
Descartamos la coma y el último dígito (el 1) :
2638440291860475577827960665413
que son las siguientes cifras correspondientes al período de 111149
Ahora las unimos a las primeras conseguidas:
0,000008996932046172255260956013999226 2638440291860475577827960665413
No aparece ninguna periodicidad, entonces seguimos:
Tomamos las ocho cifras últimas: 60665413
y ponemos una coma al principio: 6,0665413
multiplicamos por el primo 111149:
6,0665413 . 111149 = 674289,9989537
y lo restamos al número entero más cercano: 674290
674290 - 674289,9989537 = 0,0010463
multiplicamos por 100000000
100000000 . 0,0010463 = 104630
Ahora hacemos 104630 / 111149
104630 / 111149 = 0,94134899999100306795382774473904
Descartamos la coma :
094134899999100306795382774473904
excluimos la última (el 4)
y tenemos las siguientes cifras correspondientes al período de 111149
Ahora las unimos a las conseguidas anteriormente:
0,000008996932046172255260956013999226 2638440291860475577827960665413
09413489999910030679538277447390
Si bien no se nota periodicidad, lo que sí se advierte es "el tema de los nueves".
O sea que si tomamos las últimas cifras desde 9999910030679538277447390
y las sumamos a las primeras, obtenemos:
9999910030679538277447390 +
0000089969320461722552609 =
9999999999999999999999999
Lo que nos permite asegurar que traspasamos la mitad del período, por lo que los dígitos siguientes serán más fáciles de averiguar :
9999999999999999999999999999999999999999999999999 -
5601399922626384402918604755778279606654130941348 =
4398600077373615597081395244221720393345869058651
Unimos todas y tenemos el período del 111149, que entonces tiene 148 cifras.
0,0000089969 3204617225 5260956013
9992262638 4402918604 7557782796
0665413094 1348999991 0030679538
2774473904 3986000773 7361559708
1395244221 7203933458 69058651...
Investigando los números periódicos
viernes, 11 de abril de 2014
sábado, 5 de abril de 2014
Períodos vistosos
Uno de los períodos más estudiados es el del 7
1 / 7 = 0,142857...
Se conocen muchas curiosidades acerca del 142857.
Aportemos una de ellas : sus cifras aparecen en el cubo del número 75.
753 = 421875
y ya que hablamos del 75, hagamos el cociente entre sus dos dígitos
5 / 7 = 0,714285... por supuesto, también aquí aparecen
Recordemos que el 7 es uno de los dos únicos primos que tiene 6 cifras en su período. El otro es el 13, pues 1 / 13 = 0,076923...
Entonces tenemos que el período del 13 es 076923
Ahora hagamos que el 7 ayude al 13
¿habrá alguna potencia al respecto, digamos un cuadrado?
Sí que hay, está el 7772 = 603729
que sorprendentemente tiene los mismos dígitos que el período del 13
El 7 fue de buena ayuda, pero
¿podrá ayudar al mismo fin algún que otro dígito, por ejemplo el 6, el 5, el 4,...?
quizás una combinación de ellos, digamos el 456
hacemos 4562 = 207936 y de nuevo logramos obtener los mismos dígitos.
Casualidades aparte, ahora veremos algunos números que presentan períodos curiosos.
En entradas anteriores habíamos trabajado con las sumas escalonadas y se habían mostrado algunos períodos llamativos, como por ejemplo
1 / 81 = 0, 0 1 2 3 4 5 6 7 9...
1 / 97 = 0, 01 03 09 27..... son 96 cifras
similar a este tenemos
1 / 98 = 0, 01 02 04 08 16 32..... son 42 cifras
Veamos algunos más
1 / 891 = 0, 00 11 22 33 44 55 66 77 89...
1 / 8991 = 0, 000 111 222 333 444 555 666 777 889...
1 / 4455 = 0,0 00 22 44 66 89 11 33 55 78...
1 / 44955 = 0,0 000 222 444 666 889 111 333 555 778...
1 / 818181 = 0, 00000 1 22222 3 44444 5 66666 7..... son 54 cifras
1 / 243243 = 0, 00000 4 11111 5 22222 6 33333 7..... son 54 cifras
Por último, un par especiales :
el período del 10201 (cuadrado de 101)
tiene 404 cifras y acá van todas
1 / 10201 = 0, 00 00
98 02 96 04 94 06 92 08 90 10 88 12 86 14 84 16 82 18 80 20
78 22 76 24 74 26 72 28 70 30 68 32 66 34 64 36 62 38 60 40
58 42 56 44 54 46 52 48 50 50 48 52 46 54 44 56 42 58 40 60
38 62 36 64 34 66 32 68 30 70 28 72 26 74 24 76 22 78 20 80
18 82 16 84 14 86 12 88 10 90 08 92 06 94 04 96 02 98 00 99
99 01 97 03 95 05 93 07 91 09 89 11 87 13 85 15 83 17 81 19
79 21 77 23 75 25 73 27 71 29 69 31 67 33 65 35 63 37 61 39
59 41 57 43 55 45 53 47 51 49 49 51 47 53 45 55 43 57 41 59
39 61 37 63 35 65 33 67 31 69 29 71 27 73 25 75 23 77 21 79
19 81 17 83 15 85 13 87 11 89 09 91 07 93 05 95 03 97 01 99...
y el período del 9801, con sus 198 cifras
1 / 9801 = 0,
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 99...
1 / 7 = 0,142857...
Se conocen muchas curiosidades acerca del 142857.
Aportemos una de ellas : sus cifras aparecen en el cubo del número 75.
753 = 421875
y ya que hablamos del 75, hagamos el cociente entre sus dos dígitos
5 / 7 = 0,714285... por supuesto, también aquí aparecen
Recordemos que el 7 es uno de los dos únicos primos que tiene 6 cifras en su período. El otro es el 13, pues 1 / 13 = 0,076923...
Entonces tenemos que el período del 13 es 076923
Ahora hagamos que el 7 ayude al 13
¿habrá alguna potencia al respecto, digamos un cuadrado?
Sí que hay, está el 7772 = 603729
que sorprendentemente tiene los mismos dígitos que el período del 13
El 7 fue de buena ayuda, pero
¿podrá ayudar al mismo fin algún que otro dígito, por ejemplo el 6, el 5, el 4,...?
quizás una combinación de ellos, digamos el 456
hacemos 4562 = 207936 y de nuevo logramos obtener los mismos dígitos.
Casualidades aparte, ahora veremos algunos números que presentan períodos curiosos.
En entradas anteriores habíamos trabajado con las sumas escalonadas y se habían mostrado algunos períodos llamativos, como por ejemplo
1 / 81 = 0, 0 1 2 3 4 5 6 7 9...
1 / 97 = 0, 01 03 09 27..... son 96 cifras
similar a este tenemos
1 / 98 = 0, 01 02 04 08 16 32..... son 42 cifras
Veamos algunos más
1 / 891 = 0, 00 11 22 33 44 55 66 77 89...
1 / 8991 = 0, 000 111 222 333 444 555 666 777 889...
1 / 4455 = 0,0 00 22 44 66 89 11 33 55 78...
1 / 44955 = 0,0 000 222 444 666 889 111 333 555 778...
1 / 818181 = 0, 00000 1 22222 3 44444 5 66666 7..... son 54 cifras
1 / 243243 = 0, 00000 4 11111 5 22222 6 33333 7..... son 54 cifras
Por último, un par especiales :
el período del 10201 (cuadrado de 101)
tiene 404 cifras y acá van todas
1 / 10201 = 0, 00 00
98 02 96 04 94 06 92 08 90 10 88 12 86 14 84 16 82 18 80 20
78 22 76 24 74 26 72 28 70 30 68 32 66 34 64 36 62 38 60 40
58 42 56 44 54 46 52 48 50 50 48 52 46 54 44 56 42 58 40 60
38 62 36 64 34 66 32 68 30 70 28 72 26 74 24 76 22 78 20 80
18 82 16 84 14 86 12 88 10 90 08 92 06 94 04 96 02 98 00 99
99 01 97 03 95 05 93 07 91 09 89 11 87 13 85 15 83 17 81 19
79 21 77 23 75 25 73 27 71 29 69 31 67 33 65 35 63 37 61 39
59 41 57 43 55 45 53 47 51 49 49 51 47 53 45 55 43 57 41 59
39 61 37 63 35 65 33 67 31 69 29 71 27 73 25 75 23 77 21 79
19 81 17 83 15 85 13 87 11 89 09 91 07 93 05 95 03 97 01 99...
y el período del 9801, con sus 198 cifras
1 / 9801 = 0,
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59
60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 99...
miércoles, 2 de abril de 2014
Más Cadenas de Bases
En la entrada anterior vimos una tabla con las raíces primitivas de cada primo P menor a 200.
En nuestro estudio, cada raíz indicará la menor base numérica en donde la longitud del período Cp es máxima, o sea donde vale P-1.
Y a partir de ella puede empezar a construirse la cadena de bases.
En alguna entrada anterior habíamos hecho dicha cadena para el primo 13, cuya raíz primitiva es 2.
Ahora la haremos para el primo 7, cuya raíz es 3
entonces el 1º eslabón será 3
el 2º será 3.3=9, pero como 9 es mayor que 7, entonces ponemos su resta 9-7 = 2
para el 3º eslabón tomamos ese 2 y hacemos 2.3 = 6
para el 4º sería 6.3=18 18-7=11 11-7 = 4
el 5º será 4.3=12 12-7 = 5
por último el 6º es 5.3=15 15-7=8 8-7 = 1 (de todos modos el último eslabón siempre valdrá 1)
Entonces la cadena de bases para el primo 7 es :
3 2 6 4 5 1
Luego los posibles Cp del 7 serán los divisores de 7-1=6, o sea 6, 3, 2 y 1
para el 1 hacemos 6 / 1 = 6 hacemos "1 salto de 6" e irá al 6º lugar
para el 2 hacemos 6 / 2 = 3 hacemos "2 saltos de 3" e irá al 3º y 6º lugar, pero como el 6º ya está ocupado, entonces irá sólo al 3º
para el 3 hacemos 6 / 3 = 2 hacemos "3 saltos de 2" e irá al 2º, 4º y 6º lugar, pero como el 6º ya está ocupado, entonces irá sólo al 2º y 4º lugar
para el 6 hacemos 6 / 6 = 1 y simplemente lo asociaremos con las bases restantes, o sea la 1º y la 5º
quedando
Ahora digamos que queremos saber cual será la longitud del período del 7 en, por ejemplo, la base 445
Para eso dividimos 445 en 7 y el resto corresponderá a la base buscada
445 = 7 . 63 + 4
entonces el primo 7 en la base 445 tendrá el mismo Cp que en la base 4, o sea 3 cifras
comprobemos
en base 445 1 / 7 = 0,(63)(254)(127)... efectivamente son 3 cifras.
Ya que estamos hagamos la cadena de bases para un primo más grande, por ejemplo el 41
Como podemos ver en la tabla de la entrada anterior, su raíz primitiva es 6
entonces el 1º eslabón será 6
el 2º será 6.6 = 36
el 3º será 36.6=216 por lo que habrá que restarle varias veces 41
lo hacemos 216-41-41-41-41-41 = 11
para el 4º sería 11.6=66 66-41 = 25
el 5º dará 25.6=150 150-41-41-41 = 27
y así sucesivamente hasta llegar a completar su cadena de bases
Es de notar que sería suficiente con fabricar solamente la primera mitad de la cadena, ya que la otra mitad se consiguirá fácilmente restando cada eslabón al primo considerado, en este caso al 41.
Entonces sería 41-6=35, 41-36=5, 41-11=30, 41-25=16, etc
Luego los posibles Cp del 41 serán los divisores de 41-1=40, o sea 40, 20, 10, 8, 5, 4, 2 y 1
para el 1 hacemos 40 / 1 = 40 hacemos "1 salto de 40" e irá al 40º lugar
para el 2 hacemos 40 / 2 = 20 hacemos "2 saltos de 20" e irá al 20º y 40º lugar, pero como el 40º ya está ocupado, entonces irá sólo al 20º
para el 4 hacemos 40 / 4 = 10 hacemos "4 saltos de 10" e irá al 10º, 20º, 30º y 40º lugar, pero como el 20º y 40º ya están ocupados, entonces irá sólo al 10º y 30º lugar
para el 5 hacemos 40 / 5 = 8 hacemos "5 saltos de 8" e irá al 8º, 16º, 24º, 32º y 40º lugar, pero como el 40º ya está ocupado, entonces irá sólo al 8º, 16º, 24º y 32º
veamos como queda hasta ahora
seguimos
para el 8 hacemos 40 / 8 = 5 hacemos "8 saltos de 5" e irá al 5º, 10º, 15º, 20º, 25º, 30º, 35º y 40º lugar, pero como el 10º, 20º, 30º y 40º ya están ocupados, entonces irá sólo al 5º, 15º, 25º y 35º
para el 10 hacemos 40 / 10 = 4 hacemos "10 saltos de 4" e irá al 4º, 8º, 12º, 16º, 20º, 24º, 28º, 32º, 36º y 40º lugar, pero sólo quedan libres el 4º, 12º, 28º y 36º
para el 20 hacemos 40 / 20 = 2 hacemos "20 saltos de 2" y acá sólo podrán ocupar el 2º, 6º, 14º, 18º, 22º, 26º, 34º y 38º
por último, para el 40 simplemente lo asociamos con las bases restantes.
Y aquí tenemos la buscada cadena de bases del 41 con todos sus Cp
Y ahora se nos antoja conocer cual será la longitud del período del 41 en, por ejemplo, la base 191
Para eso dividimos 191 en 41 y el resto corresponderá a la base buscada
191 = 41 . 4 + 27
entonces el primo 41 en la base 191 tendrá el mismo Cp que en la base 27, o sea 8 cifras
comprobemos
en base 191 1 / 41 = 0,4(125)(149)(13)(186)(65)(41)(177)... efectivamente son 8 cifras.
En nuestro estudio, cada raíz indicará la menor base numérica en donde la longitud del período Cp es máxima, o sea donde vale P-1.
Y a partir de ella puede empezar a construirse la cadena de bases.
En alguna entrada anterior habíamos hecho dicha cadena para el primo 13, cuya raíz primitiva es 2.
Ahora la haremos para el primo 7, cuya raíz es 3
entonces el 1º eslabón será 3
el 2º será 3.3=9, pero como 9 es mayor que 7, entonces ponemos su resta 9-7 = 2
para el 3º eslabón tomamos ese 2 y hacemos 2.3 = 6
para el 4º sería 6.3=18 18-7=11 11-7 = 4
el 5º será 4.3=12 12-7 = 5
por último el 6º es 5.3=15 15-7=8 8-7 = 1 (de todos modos el último eslabón siempre valdrá 1)
Entonces la cadena de bases para el primo 7 es :
3 2 6 4 5 1
Luego los posibles Cp del 7 serán los divisores de 7-1=6, o sea 6, 3, 2 y 1
para el 1 hacemos 6 / 1 = 6 hacemos "1 salto de 6" e irá al 6º lugar
para el 2 hacemos 6 / 2 = 3 hacemos "2 saltos de 3" e irá al 3º y 6º lugar, pero como el 6º ya está ocupado, entonces irá sólo al 3º
para el 3 hacemos 6 / 3 = 2 hacemos "3 saltos de 2" e irá al 2º, 4º y 6º lugar, pero como el 6º ya está ocupado, entonces irá sólo al 2º y 4º lugar
para el 6 hacemos 6 / 6 = 1 y simplemente lo asociaremos con las bases restantes, o sea la 1º y la 5º
quedando
Ahora digamos que queremos saber cual será la longitud del período del 7 en, por ejemplo, la base 445
Para eso dividimos 445 en 7 y el resto corresponderá a la base buscada
445 = 7 . 63 + 4
entonces el primo 7 en la base 445 tendrá el mismo Cp que en la base 4, o sea 3 cifras
comprobemos
en base 445 1 / 7 = 0,(63)(254)(127)... efectivamente son 3 cifras.
Ya que estamos hagamos la cadena de bases para un primo más grande, por ejemplo el 41
Como podemos ver en la tabla de la entrada anterior, su raíz primitiva es 6
entonces el 1º eslabón será 6
el 2º será 6.6 = 36
el 3º será 36.6=216 por lo que habrá que restarle varias veces 41
lo hacemos 216-41-41-41-41-41 = 11
para el 4º sería 11.6=66 66-41 = 25
el 5º dará 25.6=150 150-41-41-41 = 27
y así sucesivamente hasta llegar a completar su cadena de bases
Es de notar que sería suficiente con fabricar solamente la primera mitad de la cadena, ya que la otra mitad se consiguirá fácilmente restando cada eslabón al primo considerado, en este caso al 41.
Entonces sería 41-6=35, 41-36=5, 41-11=30, 41-25=16, etc
Luego los posibles Cp del 41 serán los divisores de 41-1=40, o sea 40, 20, 10, 8, 5, 4, 2 y 1
para el 1 hacemos 40 / 1 = 40 hacemos "1 salto de 40" e irá al 40º lugar
para el 2 hacemos 40 / 2 = 20 hacemos "2 saltos de 20" e irá al 20º y 40º lugar, pero como el 40º ya está ocupado, entonces irá sólo al 20º
para el 4 hacemos 40 / 4 = 10 hacemos "4 saltos de 10" e irá al 10º, 20º, 30º y 40º lugar, pero como el 20º y 40º ya están ocupados, entonces irá sólo al 10º y 30º lugar
para el 5 hacemos 40 / 5 = 8 hacemos "5 saltos de 8" e irá al 8º, 16º, 24º, 32º y 40º lugar, pero como el 40º ya está ocupado, entonces irá sólo al 8º, 16º, 24º y 32º
veamos como queda hasta ahora
seguimos
para el 8 hacemos 40 / 8 = 5 hacemos "8 saltos de 5" e irá al 5º, 10º, 15º, 20º, 25º, 30º, 35º y 40º lugar, pero como el 10º, 20º, 30º y 40º ya están ocupados, entonces irá sólo al 5º, 15º, 25º y 35º
para el 10 hacemos 40 / 10 = 4 hacemos "10 saltos de 4" e irá al 4º, 8º, 12º, 16º, 20º, 24º, 28º, 32º, 36º y 40º lugar, pero sólo quedan libres el 4º, 12º, 28º y 36º
para el 20 hacemos 40 / 20 = 2 hacemos "20 saltos de 2" y acá sólo podrán ocupar el 2º, 6º, 14º, 18º, 22º, 26º, 34º y 38º
por último, para el 40 simplemente lo asociamos con las bases restantes.
Y aquí tenemos la buscada cadena de bases del 41 con todos sus Cp
Y ahora se nos antoja conocer cual será la longitud del período del 41 en, por ejemplo, la base 191
Para eso dividimos 191 en 41 y el resto corresponderá a la base buscada
191 = 41 . 4 + 27
entonces el primo 41 en la base 191 tendrá el mismo Cp que en la base 27, o sea 8 cifras
comprobemos
en base 191 1 / 41 = 0,4(125)(149)(13)(186)(65)(41)(177)... efectivamente son 8 cifras.
jueves, 27 de marzo de 2014
Raíces Primitivas
Luego esa raíz primitiva nos ayudará a
fabricar la cadena de bases para cada primo.
Por ejemplo, para el primo 23,
recién en la base 5 tendrá
Cp=22. Entonces su raíz
primitiva será 5.
En la siguiente tabla podemos ver el valor de dichas raíces para los primos menores a 200.
En la siguiente tabla podemos ver el valor de dichas raíces para los primos menores a 200.
La tabla nos muestra que el primo 191
tiene una raíz primitiva igual a 19, número bastante mayor a los demás, que sólo tienen un dígito.
Pero esto es apenas una casualidad, pues
si revisamos los primos hasta el 4000, casi siempre se verán raíces pequeñas.
Las pocas excepciones serán la de los primos
409, 3361 y 2161, donde
valen 21, 22
y 23
respectivamente.
domingo, 23 de marzo de 2014
Algunas aproximaciones
Hagamos
1 / 7 = 0,142857... siendo
el 7 uno de los dos primos que tiene 6 cifras en su período
Este período, 142857, entre muchas curiosidades también tiene la siguiente:
tomemos sus cifras al revés: 758241
ahora lo partimos por la mitad y hacemos
el cociente entre ambas mitades, mostrando sus dos primeras cifras decimales
758 / 241 = 3,14 y tenemos el conocido número π
Ahora hagamos 1 / 13 = 0,076923... siendo
el 13 el otro primo que tiene 6 cifras en su período
tomemos sus cifras al revés: 329670
y hacemos lo mismo que antes
329 / 670 = 0,49 y ahora tenemos el logaritmo de π con dos cifras decimales exactas.
Es conocida la excelente aproximación
dada por el chino Zu Chongzhi allá por el siglo V, que vincula los tres
primeros números impares con π
113355
se parte en dos mitades: 113
355 y se hace el cociente
entre ambas
355 / 113 = 3,141592 y tenemos a π, con nada menos que
seis cifras decimales exactas
Si efectuamos el desarrollo de varios
períodos, veremos que el primo 607 presenta dígitos adecuados como para
vincularlo con el también conocido número
e
buscando el numerador apropiado,
conseguimos el cociente
1650 / 607 = 2,71828 y tenemos a e con cinco cifras
decimales exactas.
π y e
son números
irracionales, por lo que resulta curioso que se los pueda asociar con números
pequeños y conseguir aproximaciones razonables.
Por ejemplo, si utilizamos al 7
como denominador, obtendremos dos cifras decimales exactas para cada uno
:
π = 22 / 7 = 3,14
e = 19 / 7 = 2,71
Por otra parte, si jugamos un poco con el
número 5, conseguiremos una rareza.
Usemos
5 dígitos (y una coma) para
mostrar al irracional e
e = 2,7182
Luego miremos los siguientes números
878
y 323
donde cada dígito difiere en 5, pues
8-3=5, 7-2=5 y
8-3=5
y hacemos su cociente 878 / 323 = 2,7182 y aparece nuestro e = 2,7182
Pero no es el único caso.
Al principio vimos que el 7 y el 13 se relacionaban con π
entonces hacemos su producto 7.13 = 91
Ahora el
91 entra al juego
791
y 291
ambos terminan en 91, pero tienen a su primer dígito también
con diferencia de 5, pues 7-2=5
y resulta que 791 / 291 = 2,7182 y vuelve a
aparecer nuestro e = 2,7182
Pura fantasía, ¿o
será qué todo tiene relación con todo?
miércoles, 19 de marzo de 2014
Fórmula para las Sumas escalonadas
Antes habíamos
visto que los períodos podían obtenerse mediante alguna suma escalonada
particular, como en el caso del 142857 (período del 7).
Igualmente no es
el tipo de casos que investigaremos ahora.
Lo que haremos a
continuación será sumar escalonadamente una sucesión de números, que
obtendremos a partir de una determinada resta.
Por ejemplo, para
lograr el período de 13 cifras de 1 / 79
= 0,0126582278481...
hacemos 100
– 79 = 21 y tenemos
presente estos dígitos
(el 2 y el 1
)
comenzamos la
sucesión con los términos 0 y 1.
y construiremos
cada nuevo término sumando la multiplicación del último por 2 con la del anteúltimo por 1
entonces el
tercer término será 0 . 1 + 1 . 2
= 2
0
1 2
el cuarto término
será 1 . 1
+ 2 . 2 = 5
0
1 2 5
el quinto
será 2 . 1
+ 5 . 2 = 12
0
1 2 5 12
el sexto
será 5 . 1
+ 12 . 2 = 29
0
1 2 5 12 29
seguimos así y
conseguimos la sucesión:
0
1 2 5 12 29
70 169 408 985 2378
5741 13860 33461 .....
Ahora hagamos su
suma escalonada
Y vemos ir
apareciendo el período del número 79
con sus 13 cifras.
Otro ejemplo
interesante se produce cuando hacemos esto mismo con el número 89
siempre la
sucesión comenzará con los términos 0
y 1.
luego
hacemos 100 – 89 = 11
entonces el
tercer término será 0 . 1 + 1 . 1
= 1
0
1 1
el cuarto término
será 1 . 1
+ 1 . 1 = 2
0
1 1 2
el quinto
será 1 . 1
+ 2 . 1 = 3
0
1 1 2 3
el sexto
será 2 . 1
+ 3 . 1 = 5
0
1 1 2 3 5
el séptimo
será 3 . 1
+ 5 . 1 = 8
0
1 1 2 3 5 8
seguimos así, que
es simplemente sumar los dos últimos términos conseguidos, y obtenemos la
sucesión:
0
1 1 2 3 5
8 13 21 34 55
89 144 233 377 610
987 1597 .....
que no es otra
que la conocida “sucesión de Fibonacci”
Ahora hagamos
también su suma escalonada
Y vemos ir
apareciendo el período del número 89
con unas veinte cifras de su período, que tiene 44.
Por último veamos
un ejemplo más vistoso, el del número 97,
cuyo desarrollo decimal es
1 / 97 = 0,0103092783505..... (el período tiene
96 cifras)
por supuesto, la
sucesión comenzará con los términos 0
y 1.
luego
hacemos 100 – 97 = 03
entonces el
tercer término será 0 . 3 + 1 . 0
= 0
0
1 0
el cuarto término
será 1 . 3
+ 0 . 0 = 3
0
1 0 3
el quinto
será 0 . 3
+ 3 . 0 = 0
0
1 0 3 0
el sexto
será 3 . 3
+ 0 . 0 = 9
0
1 0 3 0 9
seguimos así, que
es poner el triple de cada término con ceros intercalados, y tendremos la
sucesión:
0
1 0 3 0 9
0 27 0 81 0
243 0 729 0 2187
0 6561 0 19683 0
59049 .....
Y hacemos su suma
escalonada
Y vemos ir
apareciendo el período del número 97
con veinte cifras de su período, que tiene 96.
lunes, 17 de marzo de 2014
Fórmula para los Nueves
En alguna
entrada anterior habíamos observado que si partíamos a la mitad algunos períodos,
y sumábamos dichas mitades, el resultado era todos nueves.
Algunos
ejemplos:
1 / 7 =
0,142857... donde 142 + 857 = 999
1 / 73 =
0,01369863... donde 0136 + 9863 = 9999
1 / 133 = 0,007518796992481203...
donde 007518796 + 992481203 = 999999999
1 / 100001
= 0,0000099999... donde 00000 + 99999 =
99999
Por
supuesto que cuando la cantidad de cifras del período fuera impar, no sería
posible partirlo en dos mitades.
Pero que
dicha cantidad de cifras fuera par, tampoco garantizaba que la suma de sus
mitades diera todos nueves, como pasaba en los siguientes ejemplos:
1 / 259 =
0,003861... donde 003 + 861 = 864
1 / 21 =
0,047619... donde 047 + 619 = 666
1 / 803 =
0,00124533... donde 0012 + 4533 = 4545
Después de
probar con algunos períodos partibles comienza a tomar forma cierta
regularidad, pero no totalmente satisfactoria. Veamos:
Para
empezar, todo primo lo cumple.
Luego, las potencias de todo primo lo cumplen.
Por último
los números compuestos a veces lo cumplirán,
pero otras veces no.
Desde ya el
asunto estará ligado a la longitud del período Cp
par que provoque cada número.
Así, por
ejemplo, los que tengan todos sus factores primos con Cp de la forma
4 . N + 2 (2;6;10;14;18;22;26;30;34...)
parecen cumplirlo.
Hagamos
algunos y, de paso, recordemos también la fórmula
Cp(Aa. Bb
. Cc. ... . Zz) = [ Cp(Aa) ; Cp(Bb) ; Cp(Cc) ; ... ;
Cp(Zz)
]
donde este
mínimo común múltiplo permitía conocer el Cp de todo número
compuesto.
Ahora sí
veamos algunos ejemplos:
77 = 7 . 11
Cp(7.11) = [ Cp(7) ; Cp(11) ] = [ 6 ; 2 ] = 6
1 / 77 = 0,012987... 012 + 987 =
999
118183 = 13
. 9091 Cp(13.9091) = [ Cp(13) ; Cp(9091) ] = [ 6 ; 10 ] =
30
1 / 118183 = 0,000008461453846999991538546153...
000008461453846 +
999991538546153
= 999999999999999
4579 = 19 .
241 Cp(19.241) = [ Cp(19) ; Cp(241) ] = [ 18 ; 30 ] =
90
1 / 4579 =
0,000218388294387420834243284559947586809347018
999781611705612579165756715440052413190652981...
000218388294387420834243284559947586809347018 +
999781611705612579165756715440052413190652981
= 999999999999999999999999999999999999999999999
847 = 7 .
11 . 11 Cp(7.11.11) = [ Cp(7) ; 11.Cp(11) ] = [ 6 ; 11.2 ] =
66
1 / 847 =
0,001180637544273907910271546635182998819362455726092089728453364817...
001180637544273907910271546635182 +
998819362455726092089728453364817
=
999999999999999999999999999999999
Por otra
parte, los números compuestos que no tengan todos sus factores primos
con Cp de la forma
4 . N + 2 (2;6;10;14;18;22;26;30;34...)
parecen no
cumplirlo, como pasa con los ejemplos citados al principio:
259 = 7 .
37 Cp(7.37) = [ Cp(7) ; Cp(37) ] = [ 6 ; 3 ] =
6 (3 no es de
la forma 4 . N + 2)
1 / 259 = 0,003861... 003 + 861 = 864
21 = 3 . 7
Cp(3.7) = [ Cp(3) ; Cp(7) ] = [ 1 ; 6 ] = 6 (1 no es de la forma 4 . N + 2)
1 / 21 = 0,047619... 047 + 619 = 666
803 = 11 .
73 Cp(11.73) = [ Cp(11) ; Cp(73) ] = [ 2 ; 8 ] =
6 (8 no es de
la forma 4 . N + 2)
1 / 803 = 0,00124533... 0012 + 4533 = 4545
Pero hay
otros números compuestos que lo cumplen:
2929 = 29 .
101 Cp(29.101) = [ Cp(29) ; Cp(101) ] = [ 28 ; 4 ] =
28 28 – 4 = 24
1
/ 2929 = 0,0003414134516899965858654831...
00034141345168 + 99965858654831 = 99999999999999
357641 =
101 . 3541 Cp(101.3541) = [ Cp(101) ; Cp(3541) ] = [ 4 ; 20 ] =
20 20 – 4 = 16
1
/ 357641 = 0,00000279609999972039...
0000027960 + 9999972039 = 9999999999
1000001 =
101 . 9901 Cp(101.9901) = [ Cp(101) ; Cp(9901) ] = [ 4 ; 12 ] =
12 12
– 4 = 8
1
/ 1000001 = 0,000000999999... 000000 + 999999 =
999999
10001 = 73
. 137 Cp(73.137) = [ Cp(73) ; Cp(137) ] = [ 8 ; 8 ] = 8
8 – 8 =
0
1 / 10001 = 0,00009999... 0000 + 9999 =
9999
al
observalos puede notarse que la resta de sus Cp obedece a la forma
8 . N (0;8;16;24;32...)
Pero esto
no siempre es así, pues:
1241 = 73 .
17 Cp(73.17) = [ Cp(73) ; Cp(17) ] = [ 8 ; 16 ] =
16 16
– 8 = 8
1 / 1241 =
0,0008058017727639...
00080580 + 17727639 = 17808219
48361 = 137
. 353 Cp(137.353) = [ Cp(137) ; Cp(353) ] = [ 8 ; 32 ] =
32 32
– 8 = 24
1 / 48361 = 0,00002067781890366204172783854759...
0000206778189036 + 6204172783854759 = 6204379562043795
entonces la
cosa no funciona.
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