作者:佚名
| 发表日期:2008-04-01
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7 星期数
(一)7 星期数
因为每七天为一个星期,因此称7为星期数顺理成章。
我国古代历法把二十八宿按日、月、火、水、木、金、土的次序排列,七日一周,周而复始,称为“七曜”。西方国家每7天为一个礼拜,则带有宗教色彩,因为上帝在6天里完成创世后,便在第七天休息了。
计算某一年中的某一天是星期几,是一个非常有趣和实用的数学问题。一个常用公式的公式是
W = [Y-1] + [(Y-1)/4] - [(Y-1)/100] + [(Y-1)/400] + D
这里,W是星期几;Y是年份数,D是这一天在这一年中的累积天数,也就是这一天在这一年中是第几天。[]代表取整,即只要整数部分。这个数除以7,余数为几就是星期几。
一个改进了的公式是蔡勒(Zeller)公式
W=Y+[Y/4]+[C/4]-2C+[26(M+1)/10]+D-1
这里,W是星期;C是世纪;Y是年份(后两位数);M是月份(M大于等于3,小于等于14,即在蔡勒公式中,某年的1、2月要看作上一年的13、14月来计算;D代表日;[]代表取整。
先以29届奥林匹克运动会开幕时间2008年8月8日为例,食用蔡勒公式计算如下
W=8+[8/4]+[20/4]-2×20+[26×(8+1)/10]+8-1
=8+2+5—40+[23.4]+7
=8+2+5—40+23+7
=5
因此,2008年8月8日为星期五。
再以中华人民共和国的100周年国庆2049年10月1日为例,使用蔡勒公式计算如下:
W=49+[49/4]+[20/4]-2×20+[26×(10+1)/10]+1-1
=49+[12.25]+5-40+[28.6]
=49+12+5-40+28
=54 (除以7余5)
因此,2049年10月1日为星期五。
(二)整除7及其余数
如何快速判段一个整数能否被7整除呢?它可以通过“截尾、倍大、相减、验差”的过程来判断。
若把一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,减去个位数的2倍,如果差能被是7整数,则原数能被7整除。如果数太大,就就需要继续进行,直到能清楚判断为止。例如,判断154是否能被7整除的过程如下:15-4×2=7,所以154是7的倍数;又例如判断16139能否被7整除过程如下:1613-9×2=1595, 159-5×2=149,所以16139不能被7整除。
如果知道今天为星期几,计算多少天(特大的数)后是星期几的问题,在中小学的各类数学竞赛中经常出现。与上一个问题不同的是,这个问题不具有实用性,而是考察某个巨大数除以7之后的余数。掌握同余的运算规律是解决此问题的关键。
例如,已知2008年8月8日是星期五,那么再过2008^2008天是星期几呢?
因为2008除以7的余数为6,所以2008^2008除以7的余数与6^2008除以7的余数相同,而6^2008除以7的余数为1,那么过2008^2008天是星期六。
又如,已知2049年10月1日为星期五,那么再过2049^2049天是星期几呢?
因为2049除以7的余数是5,所以2049^2049除以7的余数与5^2049的余数相同。而5^2049除以7的余数为6,因此再过2049^2049天是星期四。
(三)更多的周期问题
涉及到事物循环发展变化的规律性问题,就是周期问题。在上面的余数判断中实际上已经出现了周期问题。
我们再来练习一下两个问题:
1.各位数字都为1的一个37位数,被7除,余数是多少?
这个问题也相当于判断今天是星期日,过111……111(37个1)天后是星期几的问题。
2.把自然数按照如下的表格进行有规律的排列,数2008^2008和2049^2049将分别排在那个字的后面?
子
丑
寅
卯
辰
巳
午
未
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
…
24
25
…
…
32
这个问题也相当于一种数手指的游戏:伸出你的手。从大拇指按照大拇指、食指、中指、无名指、小指、无名指、种植、食指、大拇指、食指、中指、……的顺序数数,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,……,数到2008^2008和2049^2049时,该数在那个手指上?