Просмотр кода страницы Счастливое число (happy number)

{{Другие значения}}
'''Счастливое число''' ({{lang-en|happy number}}) — число, определённое следующим процессом: начиная с любого положительного [[целое число|целого числа]], мы заменяем это число [[Сумма (математика)|суммой]] квадратов его [[цифры|цифр]] в [[Десятичная система счисления|десятичной системе счисления]] и повторяем данный процесс, пока число либо не станет равно 1 (где весь процесс остановится), или попадёт в бесконечный цикл, не содержащий 1. Числа, для которых данный процесс заканчивается единицей, называются счастливыми числами, в то время как те, для которых процесс не заканчивается единицей, считаются несчастливыми числами (или грустными числами).<ref>{{cite web|url=http://mathworld.wolfram.com/SadNumber.html|title=Sad Number|publisher=Wolfram Research, Inc.|accessdate=2009-09-16}}</ref>

== Краткое исследование ==
Более формально, если дано число <math>n=n_0</math>, мы определяем последовательность <math>n_1</math>, <math>n_2</math>, … где <math>n_{i+1}</math> — это сумма квадратов цифр числа <math>n_i</math>. Тогда число ''n'' является счастливым тогда и только тогда, когда существует такое ''i'', что <math>n_i = 1</math>.

Если число счастливое, то все члены его последовательности тоже счастливые; если число несчастливое, то все то все члены его последовательности также несчастливые.

К примеру, число 19 счастливое, так как соответствующая ему последовательность такова:
: 1<sup>2</sup> + 9<sup>2</sup> = 82
: 8<sup>2</sup> + 2<sup>2</sup> = 68
: 6<sup>2</sup> + 8<sup>2</sup> = 100
: 1<sup>2</sup> + 0<sup>2</sup> + 0<sup>2</sup> = 1.

Первые 143 счастливых числа до 1000:
: 1, 7, 10, 13, 19, 23, 28, 31, 32, 44, 49, 68, 70, 79, 82, 86, 91, 94, 97, 100, 103, 109, 129, 130, 133, 139, 167, 176, 188, 190, 192, 193, 203, 208, 219, 226, 230, 236, 239, 262, 263, 280, 291, 293, 301, 302, 310, 313, 319, 320, 326, 329, 331, 338, 356, 362, 365, 367, 368, 376, 379, 383, 386, 391, 392, 397, 404, 409, 440, 446, 464, 469, 478, 487, 490, 496, 536, 556, 563, 565, 566, 608, 617, 622, 623, 632, 635, 637, 638, 644, 649, 653, 655, 656, 665, 671, 673, 680, 683, 694, 700, 709, 716, 736, 739, 748, 761, 763, 784, 790, 793, 802, 806, 818, 820, 833, 836, 847, 860, 863, 874, 881, 888, 899, 901, 904, 907, 910, 912, 913, 921, 923, 931, 932, 937, 940, 946, 964, 970, 973, 989, 998, 1000 {{OEIS|id=A007770}}.

На счастливость числа не влияет перестановка его цифр, вставление или удаление любого числа нулей в любой части числа.

Неравные друг другу комбинации цифр которые формируют счастливые числа вплоть до числа 1000 (остальные числа — просто перегруппировки и/или вклинивания нулей):
1, 7, 13, 19, 23, 28, 44, 49, 68, 79, 129, 133, 139, 167, 188, 226, 236, 239, 338, 356, 367, 368, 379, 446, 469, 478, 556, 566, 888, 899. {{OEIS|id=A124095}}.

== Счастливые простые числа ==
Счастливое простое число это число, которое одновременно счастливое и [[простое число|простое]]. Далее перечислены все счастливые простые числа которые меньше 500 <blockquote>7, 13, 19, 23, 31, 79, 97, 103, 109, 139, 167, 193, 239, 263, 293, 313, 331, 367, 379, 383, 397, 409, 487 {{OEIS|id=A035497}}. </blockquote>

В отличие от счастливых чисел, нельзя предполагать что перераспределение цифр в счастливом простом числе создаст другое счастливое простое число. Например, используя счастливое простое число 19 мы не можем утверждать что 91 это счастливое простое число, так как 91 не является простым числом.

Все числа, и следовательно все простые числа, принимающие форму 10<sup>''n''</sup> + 3 или 10<sup>''n''</sup> + 9 для ''n'' более 0 являются счастливыми. Это не означает что это единственные счастливые простые числа, что доказано последовательностью приведённой выше.

[[Палиндром]]ное простое число 10<sup>150006</sup> + 7426247{{e|75000}} + 1 также является счастливым простым числом с 150007 цифр, потому что большое количество нулей не вносит вклад в сумму квадратов цифр, и <math>1^2 + 7^2+4^2+2^2+6^2+2^2+4^2+7^2 + 1^2 = 176</math>, которое является счастливым числом. {{нп2|Джоблинг, Пол|Пол Джоблинг|en|Paul Jobling}} нашёл данное число в 2005 году.<ref>{{cite web|url=http://primes.utm.edu/primes/page.php?id=76550|title=The Prime Database: 10^150006+7426247*10^75000+1|author=Chris K. Caldwell|work=utm.edu}}</ref>

На 2010 год, самое большое счастливое простое известное число это <math>2^{42643801}-1</math> ([[Число Мерсенна]]). В его десятичной форме содержится 12837064 цифр.<ref>{{cite web|url=http://primes.utm.edu/primes/page.php?id=88847|title=The Prime Database: 2^42643801-1|author=Chris K. Caldwell|work=utm.edu}}</ref>

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
* Schneider, Walter: [https://web.archive.org/web/20060204094653/http://www.wschnei.de/digit-related-numbers/happy-numbers.html Mathews: Happy Numbers.]
* {{MathWorld|urlname=HappyNumber|title=Happy Number}}
* [http://mathforum.org/library/drmath/view/55856.html Happy Numbers] at The Math Forum.
* [http://numberphile.com/videos/melancoil.html 145 and the Melancoil] at Numberphile.
* {{cite web|last=Symonds|first=Ria|title=7 and Happy Numbers|url=http://www.numberphile.com/videos/7happy.html|work=Numberphile|publisher=[[Brady Haran]]|accessdate=2018-01-10|archiveurl=https://web.archive.org/web/20180115215406/http://www.numberphile.com/videos/7happy.html|archivedate=2018-01-15|deadlink=yes}}

{{Классы натуральных чисел}}

{{DEFAULTSORT:Счастливое Число}}
[[Категория:Целочисленные последовательности, зависящие от системы счисления]]
[[Категория:Занимательная математика]]