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本帖最后由 天灵盖地灵殿 于 2024-8-7 21:58 编辑
1. 穷举法分析
我们首先通过穷举2的n次方的十位数来寻找规律:
( 2^1 = 2 ):十位是2
( 2^2 = 4 ):十位是4
( 2^3 = 8 ):十位是8
( 2^4 = 16 ):十位是6
( 2^5 = 32 ):十位是2
( 2^6 = 64 ):十位是4
( 2^7 = 128 ):十位是8
( 2^8 = 256 ):十位是6
( 2^9 = 512 ):十位是2
( 2^{10} = 1024 ):十位是4
( 2^{11} = 2048 ):十位是8
( 2^{12} = 4096 ):十位是6
( 2^{13} = 8192 ):十位是2
( 2^{14} = 16384 ):十位是4
( 2^{15} = 32768 ):十位是8
( 2^{16} = 65536 ):十位是6
( 2^{17} = 131072 ):十位是2
( 2^{18} = 262144 ):十位是4
( 2^{19} = 524288 ):十位是8
( 2^{20} = 1048576 ):十位是6
( 2^{21} = 2097152 ):十位是5
( 2^{22} = 4194304 ):十位是0
( 2^{23} = 8388608 ):十位是8
( 2^{24} = 16777216 ):十位是6
( 2^{25} = 33554432 ):十位是3
( 2^{26} = 67108864 ):十位是6
( 2^{27} = 134217728 ):十位是2
( 2^{28} = 268435456 ):十位是5
( 2^{29} = 536870912 ):十位是1
( 2^{30} = 1073741824 ):十位是4
( 2^{31} = 2147483648 ):十位是8
( 2^{32} = 4294967296 ):十位是9
( 2^{33} = 8589934592 ):十位是7
( 2^{34} = 17179869184 ):十位是3
( 2^{35} = 34359738368 ):十位是6
( 2^{36} = 68719476736 ):十位是7
( 2^{37} = 137438953472 ):十位是2
( 2^{38} = 274877906944 ):十位是5
( 2^{39} = 549755813888 ):十位是1
( 2^{40} = 1099511627776 ):十位是4
( 2^{41} = 2199023255552 ):十位是8
( 2^{42} = 4398046511104 ):十位是9
( 2^{43} = 8796093022208 ):十位是7
( 2^{44} = 17592186044416 ):十位是3
( 2^{45} = 35184372088832 ):十位是6
( 2^{46} = 70368744177664 ):十位是3
( 2^{47} = 140737488355328 ):十位是2
( 2^{48} = 281474976710656 ):十位是5
( 2^{49} = 562949953421312 ):十位是1
( 2^{50} = 1125899906842624 ):十位是4
通过上述穷举,我们得到了2的n次方在十位上的数列。接下来,我们可以尝试找出这个数列的规律。
2. 数列的递推关系
观察十位数列 ( 2^n \mod 10 ) 可以总结出以下递推关系:
[ a_n = \begin{cases}
2 & \text{if } n = 1 \
4 & \text{if } n = 2 \
8 & \text{if } n = 3 \
6 & \text{if } n = 4 \
a_{n-20} & \text{if } n > 3 \text{ and } a_{n-20} \neq 0 \
0 & \text{if } n > 3 \text{ and } a_{n-20} = 0
\end{cases} ]
这个递推关系说明了在n大于3时,十位数列每20个数一轮回。
3. 编程实现
下面是使用Python编写的程序,用来验证和输出2的n次方在十位上的数列:
python
Copy Code
def ten_digit_of_power_of_2(n):
return (2**n) % 10
# 输出2的1到50次方在十位上的数列
for n in range(1, 51):
print(f"2^{n} = {2**n}, 十位数是 {ten_digit_of_power_of_2(n)}")
这段代码将输出2的1到50次方的计算结果及其十位数。
总结
通过穷举和数列的分析,我们找到了2的n次方在十位上的周期性规律。这种方法不仅验证了数学规律,还提供了编程实现的方式来自动化验证和计算。
(ps:gpt手打不易,多多包涵~) |
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