如何用4个4表示任意整数?伟大的物理学家狄拉克给出了天才的构思

康托的天堂 2022-03-21 23:28:46

我们将要面临的是“4个4的数学难题”。它的规则非常简单:一行有4个4,用数学运算把这4个4联系起来得到任何可能的非负整数?

从0到9的前10个整数开始。我们先考虑基本运算:加法(+)、减法(-)、乘法(×)和除法(/)。接下来,我将表示更大的整数,但需要更高级的运算符。最后,我将展示如何得到一个可表示任何正整数的通解。

表示前10个整数

前10个整数相对简单。我已经算出了第一个整数0。在此基础上,你可以自己计算出其余的整数(1-9)。记住,对于这些整数,四个基本的数学运算符和括号就足够了。

此外,请注意,这个难题的解决方法并不是唯一的。你的解和我的解不一定相同;有许多方法可以得到相同的结果。

剧透警告:我将直接揭示1-10其余整数的表示方法。

表示更大的整数

一旦我们将范围扩展到10以上,四个基本运算符和括号就不够了。下面是最常用的运算符列(除基本运算符外)。

阶乘:!

百分比:%

根号

小数点

举个例子,考虑封面图提出的问题。

除此之外,一些数学家使用各种各样的其他数学运算符来完成这项工作。但为什么不找一个更一般的解呢?

通解

“4 个 4难题”比较古老(可以追溯到19世纪晚期)。早在20世纪初,著名的物理学家保罗·狄拉克就对这个难题感兴趣,并找到了所有正整数的通解。狄拉克只用对数和根号就解决了这个难题。

为了理解他的天才构思,我们首先需要了解两个基本知识。

第一个仅仅是理解以4为底的对数的运算。数学中,一般不使用以4为底的对数,但对于这个难题,它是有必要的:

第二个是理解以1 / 2为底的对数:

最后,将1/2表示为√4/4(也就是2/4)。现在,我们可以理解狄拉克的通解了,它是这样表示的:

如你所见,这个表达式中有4个4,括号内根号的个数决定了n的值。为了得到任意整数,我们只需要相应地在括号内放置任意多个根号。

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评论列表

garfield

garfield

43
2022-03-22 08:42

狄拉克是证明了波动力学和矩阵力学在数学上等价的伟大人物

用户11xxx75 回复 03-22 20:59
我怎么记得是薛定谔呢?

丁洋 回复 用户11xxx75 03-22 23:47
薛定谔就是楼主说的波动力学,矩阵力学是海森堡,狄拉克证明了这两个表达式是等价的

风车

风车

25
2022-03-22 08:53

第七个对吗?

用户15xxx51 回复 03-22 22:27
什么数?

夜雪花飞

夜雪花飞

25
2022-03-22 01:14

天才!

丁洋

丁洋

24
2022-03-22 07:56

高中数学就能看懂,只是想不到这样做,太他妈天才了!

用户10xxx99

用户10xxx99

15
2022-03-22 07:37

干得漂亮!

叮当不是猫

叮当不是猫

11
2022-03-22 11:39

这么说任何数都可以啊

佑熙驸马 回复 03-25 14:27
前面加个负号会不?

别问 回复 03-23 08:19
任何正数

灰衣

灰衣

8
2022-03-22 08:37

厉害

用户11xxx05

用户11xxx05

8
2022-03-22 16:45

用了对数,根号这些东西,不要说整数了,任何实数都可表示。没意义。

飞龙 回复 04-07 10:52
pi可以用连分式表示

小明 回复 飞龙 04-07 22:38
你是想说连分数吧。

Autumn

Autumn

7
2022-03-22 20:01

收藏了

用户13xxx51

用户13xxx51

6
2022-03-22 19:04

狄拉克伟大的科学家

solutionfail

solutionfail

5
2022-03-22 10:32

根号里的2是略写并不是没有……

LOSS

LOSS

5
2022-03-22 20:34

百分比%是运算符号?开玩笑吧!

用户15xxx51 回复 03-22 22:28
是可以这样算的

滿天星 回复 05-02 01:18
%的确可以视作一种运算符号

Said

Said

4
2022-03-22 13:09

所以,最后4个4成了根号的配角,对数只是个平台,根号才是主角

楼主的朋友

楼主的朋友

4
2022-03-23 18:38

是谁给的勇气我点进来还看完了?

紫血

紫血

4
2022-05-14 22:12

这个通解的意思是4的多少次方等于4的n次方,有点脑筋急转弯的意思了

爱我中华

爱我中华

3
2022-03-22 16:05

牛逼,这一招学到了

道友请留步

道友请留步

3
2022-03-22 12:41

天才

赌棍 低退

赌棍 低退

3
2022-03-23 09:23

总感觉是在侮辱智商

用户15xxx97 回复 05-25 02:05
你有狄拉克的智商混成这样 你爸不抽死你

游戏 回复 04-10 11:59
感觉你好牛逼哦[笑着哭]

流逝的年华

流逝的年华

3
2022-03-23 17:17

等于5那个为什么要双括?

走遍运河 回复 06-26 21:30
4乘以4的积与4的和等于20,再除以4,等于5

北方神的荣耀

北方神的荣耀

3
2022-03-28 18:39

大部分类似问题就知道欺负根号2的2不用写[笑着哭]或者lg10=ln可以凭空变出一个10

星辰幻影1003

星辰幻影1003

3
2022-04-07 09:43

[点赞][点赞][点赞]

用户93xxx27

用户93xxx27

3
2022-04-19 21:50

只能说是规矩我定,天下我有

语很鱼

语很鱼

3
2022-04-21 11:58

有理数有没有可能是是无理数重叠的结果???

滿天星 回复 05-02 01:20
可以去了解一些级数的相关知识,里面就会介绍有理数和无理数的关系,我们常见的无理数e它就是无数个有理数叠加出来的

MMMM我爱你

MMMM我爱你

2
2022-03-22 21:37

佩服天才[点赞][点赞]

^二(・ω・)牛^

^二(・ω・)牛^

2
2022-03-25 10:13

难道不是任意整数?我直接在任意正数前加一个负号就搞定了!

热心网友

热心网友

2
2022-03-28 01:08

这可以说是是穷举法吗

霸气男爵

霸气男爵

2
2022-04-14 06:00

还是知识,理解,每一个方式的,知道彼此,所作所为的方式答案

纯钧

纯钧

2
2022-04-20 21:28

根号本身带个2吧

Aurora 回复 04-21 23:41
不要太较真,%的本质还是÷100呢

JYYX

JYYX

2
2022-04-30 09:19

晕,挡住答案,1-10我都花了5-7分钟才做出来,智力真是退化了。

用户10xxx16

用户10xxx16

1
2022-03-22 01:03

为何不对1与3执行法则得任意整数?

深山老林

深山老林

1
2022-03-22 11:11

真他娘的天才[点赞][点赞][点赞]

张小峰

张小峰

1
2022-03-22 18:51

泰勒分解才是真正的神

yxff214

yxff214

1
2022-03-22 21:19

牛逼plus

用户13xxx42

用户13xxx42

1
2022-03-22 17:40

代数,用一个或一组数或符号,代替另一个或另一组数或符号,对1=1进行各种变换推导的科学。

用户16xxx55

用户16xxx55

1
2022-03-27 15:04

5也可以,6也可以。这有何用?

秒天秒地秒空气

秒天秒地秒空气

1
2022-04-09 23:54

这思维逆天了

霸气男爵

霸气男爵

1
2022-04-14 05:59

怎么去的,怎么来,怎么来就怎么去,怎么得,,

花藏娇

花藏娇

1
2022-04-20 18:09

没鸟用

用户35xxx66

用户35xxx66

1
2022-04-21 21:07

10个1也可以,感觉没啥意义

滿天星

滿天星

1
2022-05-02 01:21

当然无理数也可以叠加出有理数

crientuap

crientuap

1
2022-05-17 16:12

ln

7788

7788

1
2022-05-22 11:34

那些什么百分号,不是还有100吗?这也算4个4?

用户15xxx51

用户15xxx51

2022-03-22 22:27

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无限之眼1296

无限之眼1296

2022-04-12 21:41

看到数学解算我就莫名兴奋,这就是数学的神之魅力

一棹烟波

一棹烟波

2022-04-20 21:56

以我的数学头脑也就剩下每个月算算花呗账单对不对了[得瑟][得瑟][得瑟][得瑟][得瑟][得瑟][得瑟]

用户13xxx28

用户13xxx28

2022-04-23 15:15

根号就是根号2,用了数字2

shhejwj

shhejwj

2022-04-23 15:15

根号就是根号2

zzxly2

zzxly2

2022-05-14 09:42

四是四 十是十[呲牙笑]

黄鹏智

黄鹏智

2022-05-18 12:25

这个通解有点赖皮,

康托的天堂

康托的天堂

科学如此美妙,我想让你知道