「2乗して同じ数の並びが2回繰り返される自然数」から「1/49」まで

 36363636364 という11桁の数を2乗すると 13223140496 13223140496 と、同じ数の並びが2回繰り返される22桁の整数になります。  ふとしたきっかけから始まった「2乗して同じ数の並びが2回繰り返される自然数」の話題。話題は膨らみ「1/49の面白い性質」へと発展しました。  そんな数学にまつわるあれこれの私的まとめ。
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tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

1/7の循環節[142857]で、142+857=999、14+28+57=99、1+4+2+8+5+7=9×3 になるのは、割と知られた事実です。今の「1/49の循環節」のからくりはこの1/7の性質と相通じるものがあります

2011-07-14 22:01:53
Shimpei Otsubo @woden7931

@tb_lb とても感動しました。 紹介ありがとうございます。

2011-07-14 22:26:26
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

ここ数日、1/49に関するネタをつぶやいています。今日もまた新ネタを見つけたので、それらをつぶやいていきます。今回は、1÷49を計算したときの余りについてのネタです。

2011-07-16 22:55:03
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

【1÷49の余り】地道な割り算で1/49の小数展開を求める際、1桁割り算を進めるごとに余りが求まります。その余りを並べた数列を考えます。1/49の小数展開は42桁の循環節を持つので、この数列も42項ごとに循環します。

2011-07-16 22:59:12
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

【1÷49の余り】余り数列→ {1,10,2,20,4,40,8,31,16,13,32,26,15,3,30,6,11,12,22,24,44,48,39,47,29,45,9,41,18,33,36,17,23,34,46,19,43,38,37,27,25,5|1,…}

2011-07-16 23:05:51
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

【1÷49の余り】この数列の奇数番目だけ抜き出します。{1,2,4,8,16,32,15,30,11,…} 公比2の等比数列のようですが、一部うまくいきません。それもそのはず。「余り」を並べた数列なので、49以上の数からは49を引くと考えると帳尻が合います偶数番目も同様です。

2011-07-16 23:11:06
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

【1÷49の余り】1/49の循環節は [02040816…93877551] でした。先頭の0を末尾に移して [204…510] とすると、これは10/49の循環節となります。さらに先頭の2を末尾に動かした [040…102] は2/49の循環節です。分子を見てみると……

2011-07-16 23:20:36
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

【1÷49の余り】分子を見ると先程の余りを並べた数列に一致します。これを考えると、この数列に7の倍数が登場しないのも納得できます約分されて循環節が変わってしまうからですね。

2011-07-16 23:23:16
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

【1÷49の余り】一昨日、1/49の循環節 [020408 163265 306122 448979 591836 734693 877551]を6桁ずつに区切ると差が一定になることを紹介しました。実は順に1/498/4915/49…に対応していただけなのです。

2011-07-16 23:27:51
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

【1÷49の余り】一昨日の循環節のネタである「21桁ごとの和」「14桁ごとの和」「7桁ごとの和」もそれぞれ、ここで紹介した分母49の分数に対応させるとからくりがわかるかと思います。

2011-07-16 23:31:08
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

今日の1/49ネタは以上です。初項・公比1/50の無限等比級数としての顔と、1/7の2乗としての顔との両面性が、こういう豊かな性質を生み出しているのでしょうね。まだまだ隠れている性質はあるでしょうか?

2011-07-16 23:36:06
襖屋石蔵 Ishizo FUSUMAYA @shz_fsmy

@tb_lb なるほど. 数列 2,4,8,16,32,... の母関数が G(x) = 2x/(1-2x) = 2x + 4x^2 + 8x^3 + 16x^4 + 32x^5 + ... だから, G(0.01) = 1/49 = 0.0204081632... なのですね.

2011-08-10 17:59:25
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

この式に x=0.1 を代入すると、なかなか味わい深いですね。(続く) RT @shz_fsmy: …数列 2,4,8,16,32,... の母関数がG(x) = 2x/(1-2x) = 2x + 4x^2 + 8x^3 + 16x^4 + 32x^5 + ... …

2011-08-11 01:02:16
tb_lb/日曜夜に補助線主体の図形問題の再出題やってます @tb_lb

続き)G(0.1)=1/4 で、級数の式にも x=0.1 を代入すると .2+.04+.008+.0016+.00032+…=0.249999… 。999…の並びが面白いです。そもそも、1/4がこのようなシンプルな無限等比級数で表されるのに驚きです。 @shz_fsmy

2011-08-11 01:09:28