Chuyển tới nội dung
Number Buffet

Số tự đồng dạng

Những số hiện lại ở cuối bình phương của chính nó: 5² = 25, 76² = 5776, 9376² = 87.909.376. Chúng kéo dài mãi, mỗi lần thêm một chữ số.

OEIS A003226 · Đọc 3 phút

Thiết lập

Thiết lập nhanh

Terms gain roughly one digit each, so 200 terms means numbers around 200 digits long.

Every non-trivial automorphic number ends in 5 or in 6, and the two families are mirror images: they sum to 10ᵏ + 1.

0² = 0 and 1² = 1, so both qualify. OEIS includes them; most write-ups skip them.

Prints 76² = 5776 instead of just 76. Suppressed above 25 digits, where the square is unreadable.

Tinh chỉnh dáng vẻ

Hãy chọn một thiết lập cạnh ảnh trước — các điều khiển này điều chỉnh nó.

Frame

A border drawn inside the edge of the image.

Nâng cao

Kết quả

14 giá trị

5² = 25, 6² = 36, 25² = 625, 76² = 5776, 376² = 141376, 625² = 390625, 9376² = 87909376, 90625² = 8212890625, 109376² = 11963109376, 890625² = 793212890625, 2890625² = 8355712890625, 7109376² = 50543227109376, 12890625² = 166168212890625, 87109376² = 7588043387109376

Each length has at most two solutions, and they are complementary: 376 + 625 = 1001, 9376 + 0625 = 10001. That is why one family drifts towards …1787109376 and the other towards …8212890625.


Tạo ảnh

Hãy bật JavaScript để tạo kiểu cho những số này và tải về dưới dạng ảnh. Bản thân các giá trị đã được liệt kê ở trên.

Text on the image

Drag a line straight onto the picture to place it — once placed, it stays exactly where you put it. Everything here is drawn into the download.

Bài viết nền bên dưới chưa được dịch và đang hiển thị bằng tiếng Anh.

Về số tự đồng dạng

This family came up through recreational arithmetic rather than research. The one-digit cases 0, 1, 5 and 6 were called circular numbers for a long time before anyone extended the idea, and the older literature sometimes used circular and spherical for the related property of a number whose every power ends in the same digit. Wikipedia still records "circular number" as an alternative name. The term automorphic — formed on itself — came into general mathematical use around the early 1940s, and is usually traced to Maurice Kraitchik's Mathematical Recreations of 1942, which did a great deal to popularise it. The provenance before that point is thin, and claims that particular ancient civilisations knew the pattern should be treated with caution.

What rescues the topic from triviality is the algebra underneath. Asking for a k-digit number whose square ends in itself is asking for a solution of x² ≡ x modulo 10^k — an idempotent in the ring of integers modulo 10^k. Since 10 factors as 2 · 5, the Chinese remainder theorem splits that ring in two, and the number of idempotents is exactly 2 raised to the number of distinct prime factors of the base: four in base 10, namely 0, 1, and a complementary pair.

Push k upwards and the digits of each pair member stop changing: 6, 76, 376, 9376, 109376, 7109376 are successive truncations of a single infinite object. That object is an idempotent of the ring of 10-adic integers, the number system Kurt Hensel (1861–1941) arrived at in 1897 while adapting Weierstrass's power-series methods to algebraic functions and developed systematically in his Theorie der algebraischen Zahlen of 1908. The schoolroom curiosity and Hensel's lemma turn out to be the same statement seen from two ends.

Tính chất chính

  • A number n is automorphic exactly when n² ≡ n modulo 10^k, where k is the digit count of n.
  • In base 10 there are precisely four solutions of x² ≡ x (mod 10^k) for every k ≥ 1 — in general 2^ω(b) solutions in base b, where ω counts the distinct prime factors of b.
  • The two non-trivial solutions modulo 10^k always sum to 10^k + 1: 376 + 625 = 1001, and 9376 + 625 = 10001.
  • Every automorphic number other than 0 and 1 ends in 5 or in 6, and the two families are exactly those two complementary solutions.
  • Some lengths have only one automorphic number, because the other solution carries a leading zero: the length-4 pair is 9376 and 0625, so only 9376 counts.
  • The sequence begins 0, 1, 5, 6, 25, 76, 376, 625, 9376, 90625, 109376, 890625, 2890625, 7109376 and continues indefinitely, gaining about one digit per term.
  • Each term agrees with the next in all its digits, so the two families converge digit-by-digit on the two non-trivial idempotents of the 10-adic integers.

Xuất hiện ở đâu

  • The idempotents of Z/nZ that these numbers represent are a standard first example in ring theory courses, and the digit-by-digit extension is a standard first example of Hensel lifting.
  • Writing a program to find automorphic numbers is a common exercise in introductory programming courses, usually as a lesson in string comparison versus modular arithmetic.
  • The same construction gives the two non-trivial idempotents of the 10-adic integers, which is why the decimal expansions …8212890625 and …1787109376 recur throughout introductory p-adic material.
  • Trimorphic numbers — those where n³ ends in n — are the natural generalisation, and every automorphic number is one: if n² ≡ n then n³ ≡ n·n² ≡ n² ≡ n to the same number of digits. The containment is strict, since 4³ = 64 ends in 4 while 4² = 16 does not.
  • Because every automorphic number past the trivial two ends in 5 or 6, they turn up in puzzle columns as a guessing game about last digits.

Cách dùng bộ tạo này

Các giá trị được tạo hiện ở trên cùng, bên cạnh là nút sao chép. Để biến chúng thành ảnh, hãy chọn một dáng vẻ trong các kiểu ở phần Tạo ảnh, chọn kích thước xuất rồi tải về dưới dạng PNG, JPEG hoặc WebP. Mọi thứ được vẽ trong trình duyệt, nên không có gì bạn tạo ra được gửi tới máy chủ.

Thanh địa chỉ cập nhật theo lúc bạn làm, nên liên kết luôn cho lại đúng những gì bạn đang thấy — tiện khi muốn chia sẻ một dãy cụ thể hay giữ lại một cấu hình. Dùng Sao chép để lấy giá trị dưới dạng văn bản thuần, hoặc Xuất dữ liệu để có CSV, JSON, NDJSON, SQL và XML.

Nguồn

Các phần tóm lược lịch sử trên trang này dựa vào những tài liệu giấy phép mở được liệt kê ở trên. Thấy chỗ nào sai? Hãy cho chúng tôi biết và chúng tôi sẽ sửa.