NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Nombres à motifs

 

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Général

PANNUMÉRIQUES

 

Glossaire

Général

 

 

INDEX

 

Motifs

 

Magie

 

Chiffres

 

Pannumériques

Nombres & Carrés PN

Produits PN

123 456 789

381 654 729

PN & Repdigits

Somme Pannum.

Fractions minimales

 100 et autres pannum.

Semi-pannumériques

Pannumériques divisibles

Problème CE2 Vietnam

n avec tous les chiffres

Anneaux Olympiques

Fractions

Carré magique 3x3

Pi et e en pannumérique

Division

Concaténation

 

Sommaire de cette page

>>> Quantité de paires concaténées pannumériques

>>> Nombres pannumériques et multipliés

>>> Nombres pannumériques et puissants

>>> Nombre pannumérique k-puissant

>>> Puissances pannumériques d'un nombre

>>> La plus petite puissance pannumérique d'un nombre

>>> Puissances pannumériques partielles

 

PN: Pannumériques

 

 

 

 

CONCATÉNATIONS PANNUMÉRIQUES

 

Nombre pannumériques formés par concaténations:

*    de deux nombres portés à une puissance;

*    d'un seul nombre portés à deux puissances; ou

*    d'un seul nombre multiplié par 1, puis 2, puis …

Pannumérique signifie:

*    chiffre de 0 à 9 ou aussi de 1 à 9; avec

*    un seul représentant de chaque chiffres ou un au moins un, ou encore deux exactement.

 

Exemple d'un cas rare

 

Avec le cube et le bicarré de 18,

tous les chiffres de 0 à 9

sont présents une seule fois

Anglais: pandigital numbers / nine digits or ten digits

 

Quantité de paires concaténées pannumériques

 

Paires pannumériques

Une paire concaténée est dite pannumérique si le nombre résultant contient tous les chiffres au moins une fois.

 

Exemple

Soit les nombres: 123567, 908234, 14765, 19804

Combien de configurations pannumériques par concaténation de deux d'entre eux ?

Programme Maple

 

Résultat

Le programme a détecté trois cas de concaténations pannumériques.

Aucune ne contient les chiffres un fois exactement.

 

But

Recherche de paires pannumérique parmi une liste de nombres.

 

Commentaires

Appel des logiciels de combinatoire.

Énoncé de la liste de nombres.

Recherche des combinaisons (choose). Il y en a six.

Boucle sur chacune de ces combinaisons.

Concaténation (cat) des deux nombres et conversion des caractères en nombres  avec parse.

Conversion (convert) du nombre en base 10 pour disposer des chiffres et demande de tri et suppression des doublons avec les accolades {  }.

Si cet ensemble (nn) contient exactement dix éléments, alors tous les chiffres sont présents au moins une fois.

Impression des deux nombres et de leur concaténation.

Sur Internet

Number of pairs with Pandigital Concatenation par GeeksforGeeks

 

Programmes

Python, C++, Java, C# et PHP

Avec méthode directe (brute force) ou méthode optimisée (efficient).

Méthode optimisée: en gros, le premier nombre étant donné, ne chercher que des nombres contenant le complément pannumérique.

Cette méthode plus astucieuse, mais plus difficile à implémenter ne se justifie que pour des recherches  de grande ampleur.

 

 

Nombres pannumériques et multipliés

 

Multiplications d'un même nombre

Combien de multiplications d'un nombre par 1, 2,3 … sont nécessaires pour obtenir l'ensemble des chiffres de 1 à 9 au moins une fois.

 

Les deux seules paires de nombres cousins avec multiplications pannumériques

 

 

Résultats (les seuls)

192, 384, 576, Exact pannum 1-9

219, 438, 657, Exact pannum 1-9

267, 534, 801, Presque pannum (0 mais pas 9)

273, 546, 819, Exact pannum 1-9

327, 654, 981, Exact pannum 1-9

 

354, 708, 1062, Exact pannum 0-9

364, 728, 1092, Exact pannum 0-9

454, 908, 1362, Exact pannum 0-9

 

Il existe quantité de configurations telles que:

543, 1086, 1629, Pannum 0-9 avec doublons

546, 1092, 1638

654, 1308, 1962

 

783, 1566, 2349, Pannum 1-9 avec doublons

792, 1584, 2376

Voir Project Euler Problem 38: Pandigital multiplesProgrammation Python

 

Nombres pannumériques et puissants (NPP)

 

Puissances d'un même nombre

Quelles concaténations des puissances  d'un nombre produit un nombre pannumérique strict ou large.

 

 

Les trois seuls motifs NPP0-9 stricts

 

Motifs NPP0-9 avec doublons

 

n, k1, k2, nk1, nk2, qté chiffres

23, 3, 6, 12167, 148035889, 14

38, 3, 6, 54872, 3010936384, 15

38, 5, 6, 79235168, 3010936384, 18

39, 5, 6, 90224199, 3518743761, 18

42, 5, 6, 130691232, 5489031744, 19

44, 4, 6, 3748096, 7256313856, 17

47, 4, 5, 4879681, 229345007, 16

47, 4, 6, 4879681, 10779215329, 18

51, 5, 6, 345025251, 17596287801, 20

Puissances k1, k2 limitées à 6. En illimité,  tous les nombres sont évidemment représentés.

 

 

Les trois seuls motifs NPP1-9 stricts

 

Plus petit motifs NPP1-9 avec doublons

 

n, k1, k2, nk1, nk2, qté chiffres

14, 4, 6, 38416, 7529536, 12

17, 2, 6, 289, 24137569, 11

17, 4, 6, 83521, 24137569, 13

17, 5, 6, 1419857, 24137569, 15

38, 2, 5, 1444, 79235168, 12

38, 3, 5, 54872, 79235168, 13

44, 5, 6, 164916224, 7256313856, 19

Puissances k1, k2 limitées à 6. En illimité,  tous les nombres sont évidemment représentés.

Voir Carrés pannumériques carrés et puissances – Table

 

 Nombre pannumérique k-puissant

 

Soit les puissances k successives d'un nombre.

Quel est le plus petit nombre tel que son carré et lui-même contiennent au moins une fois tous les chiffres. Et avec le cube ? etc.

 

Exemples

Avec le carré: 1807, 3265249, 10, 11 veut dire:
Il faut atteindre le nombre 1807 (1807² = 3 265 249) pour avoir les 10 chiffres au moins une fois pour un total de 11 chiffres.

Avec le carré et le cube: 157, 24649, 3869893, 9, 15  veut dire:
Il faut atteindre 157 pour disposer des 9 chiffres (hors 0) pour un total de 15 chiffres.

 

Sélection

Pannumérique 0-9

Pannumérique 1-9

 

2-puissant

Motifs avec

n et n²

 

1807, 3265249, 10, 11

2396, 5740816, 10, 11

3257, 10608049, 10, 12

3698, 13675204, 10, 12

3908, 15272464, 10, 12

3968, 15745024, 10, 12

4073, 16589329, 10, 12

4554, 20738916, 10, 12

1279, 1635841, 9, 11

1892, 3579664, 9, 11

1894, 3587236, 9, 11

1964, 3857296, 9, 11

2163, 4678569, 9, 11

2183, 4765489, 9, 11

2317, 5368489, 9, 11

2414, 5827396, 9, 11

 

3-puissant

Motifs avec

n, n² et n3

 

69, 4761, 328509, 10, 12

128, 16384, 2097152, 10, 15

144, 20736, 2985984, 10, 15

187, 34969, 6539203, 10, 15

203, 41209, 8365427, 10, 15

214, 45796, 9800344, 10, 15

223, 49729, 11089567, 10, 16

234, 54756, 12812904, 10, 16

302, 91204, 27543608, 10, 16

157, 24649, 3869893, 9, 15

161, 25921, 4173281, 9, 15

167, 27889, 4657463, 9, 15

178, 31684, 5639752, 9, 15

181, 32761, 5929741, 9, 15

196, 38416, 7529536, 9, 15

215, 46225, 9938375, 9, 15

233, 54289, 12649337, 9, 16

244, 59536, 14526784, 9, 16

 

4-puissant

Motifs avec

n, n², n3 et n4

 

18, 324, 5832, 104976, 10, 15

54, 2916, 157464, 8503056, 10, 19

57, 3249, 185193, 10556001, 10, 20

59, 3481, 205379, 12117361, 10, 20

67, 4489, 300763, 20151121, 10, 20

69, 4761, 328509, 22667121, 10, 20

71, 5041, 357911, 25411681, 10, 20

79, 6241, 493039, 38950081, 10, 20

84, 7056, 592704, 49787136, 10, 20

23, 529, 12167, 279841, 9, 16

27, 729, 19683, 531441, 9, 16

61, 3721, 226981, 13845841, 9, 20

66, 4356, 287496, 18974736, 9, 20

76, 5776, 438976, 33362176, 9, 20

83, 6889, 571787, 47458321, 9, 20

88, 7744, 681472, 59969536, 9, 20

91, 8281, 753571, 68574961, 9, 20

96, 9216, 884736, 84934656, 9, 20

 

 

Puissances pannumériques d'un nombre

Pannumérique 0-9

Soit un nombre n. Ses puissances successives.

En les concaténant successivement, à partir de quelle puissance tous les chiffres de 0 à 9 sont présents au moins une fois ?

 

 

Liste pour n de 1 à 100

Lecture: avec 2 il faut concaténer les puissances de 1 à 15 pour disposer de tous les chiffres de 0 à 9 au moins une fois et ce nombre comporte 44 chiffres.

 

[2, 15, 44], [3, 10, 30], [4, 10, 39], [5, 11, 51], [6, 12, 67], [7, 7, 27], [8, 5, 15], [9, 6, 21], [11, 7, 35], [12, 6, 27], [13, 6, 27], [14, 7, 36], [15, 9, 58], [16, 5, 21], [17, 7, 38], [18, 4, 15], [19, 5, 22], [20, 15, 164], [21, 8, 51], [22, 6, 32], [23, 6, 32], [24, 6, 32], [25, 8, 54], [26, 6, 33], [27, 5, 24], [28, 5, 24], [29, 7, 44], [30, 8, 56], [31, 7, 44], [32, 7, 47], [33, 6, 36], [34, 8, 60], [35, 7, 47], [36, 6, 36], [37, 6, 36], [38, 5, 26], [39, 6, 36], [40, 10, 94], [41, 7, 49], [42, 6, 37], [43, 6, 37], [44, 5, 27], [45, 6, 37], [46, 6, 37], [47, 5, 28], [48, 7, 51], [49, 6, 39], [50, 11, 117], [51, 6, 39], [52, 6, 39], [53, 6, 39], [54, 4, 19], [55, 5, 28], [56, 7, 52], [57, 4, 20], [58, 6, 40], [59, 4, 20], [60, 12, 145], [61, 5, 29], [62, 6, 40], [63, 7, 53], [64, 7, 54], [65, 8, 69], [66, 6, 41], [67, 4, 20], [68, 9, 86], [69, 3, 12], [70, 7, 55], [71, 4, 20], [72, 6, 42], [73, 6, 42], [74, 7, 56], [75, 6, 42], [76, 8, 72], [77, 5, 30], [78, 6, 42], [79, 4, 20], [80, 5, 30], [81, 6, 42], [82, 5, 30], [83, 5, 30], [84, 4, 20], [85, 6, 42], [86, 5, 30], [87, 5, 30], [88, 6, 42], [89, 7, 56], [90, 6, 42], [91, 5, 30], [92, 5, 30], [93, 4, 20], [94, 6, 42], [95, 4, 20], [96, 7, 56], [97, 4, 20], [98, 6, 42], [99, 7, 56].

 

 

Pannumérique 1-9

Apparition de tous les chiffres de 1 à 9 sans présence du "0"

Recherche pas très pertinente car, souvent et c'est la cas pour 2, le "0" se présente avant d'obtenir tous les chiffres.

 

[[3, 8, 20], [14, 5, 20], [17, 6, 29], [23, 4, 16], [24, 5, 23], [26, 5, 24], [27, 4, 16], [58, 5, 29], [61, 4, 20], [66, 4, 20], [68, 5, 30], [72, 5, 30], [76, 4, 20], [83, 4, 20], [88, 4, 20], [91, 4, 20], [96, 4, 20]]

 

Apparition des chiffres dans les puissances de 2

k

2k

Chiffres

1

2

2

2

4

2, 4

3

8

2, 4, 8

4

16

1, 2, 4, 6, 8

5

32

1, 2, 3, 4, 6, 8

6

64

1, 2, 3, 4, 6, 8

7

128

1, 2, 3, 4, 6, 8

8

256

1, 2, 3, 4, 5, 6, 8

9

512

1, 2, 3, 4, 5, 6, 8

10

1024

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8

11

2048

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8

12

4096

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9

13

8192

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9

14

16384

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9

15

32768

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Voir Puissances de 2 (chiffres) / Brève 652

 

 

La plus petite puissance pannumérique

 

Quelle est la plus petite puissance d'un nombre qui offre tous les chiffres ?

 

Avec le nombre 2, la plus petite puissance avec au moins les chiffres de 1 à 9 est 251 avec 16 chiffres.

C'est 268 pour disposer de tous les chiffres de 0 à 9 avec 21 chiffres.

 

On sait démontrer que pour tout nombre n (sauf 10k),  il existe une puissance pannumérique. Aucun chiffre n'échappe.

 

Pannumérique 1-9 (sans tenir compte de la présence d'un zéro)

2, 51, 2251799813685248, 16

3, 39, 4052555153018976267, 19

4, 34, 295147905179352825856, 21

5, 18, 3814697265625, 13

 

Pannumérique 0-9

2, 68, 295147905179352825856, 21

3, 39, 4052555153018976267, 19

4, 34, 295147905179352825856, 21

5, 19, 19073486328125, 14

 

Suite pour nombres de 2 à 100

Autre type de recherche pannumérique: quelles sont les puissances successives qui font apparaitre les chiffres les uns après les autres ?

 

La première ligne indique que 24 = 16 est la première puissance pour avec présence du"1". Le "2" arrive avec la puissance 7. Etc.

 

Exemple avec le nombre 2

Suite pour nombres de 2 à 20

 

 

Puissances pannumériques partielles

Quelles sont les puissances dont les chiffres sont tous différents et présents une seule fois ?

La plus petite à plus d'un chiffre est 25  = 32.

Il y en a 162.

 

La liste continue avec 10 128² = 102 576 384 jusqu'à 99 066² = 9 814 072 356  en passant par 32 043² = 1 026 753 849, nombre à partir duquel tous les suivants sont pannumériques.

  2, 2, 4

  2, 3, 8

  2, 5, 32

  3, 2, 9

  3, 5, 243

  18, 2, 324

  24, 2, 576

  66, 2, 4356

  74, 2, 5476

152, 2, 23104

179, 2, 32041

203, 3, 8365427

3678, 2, 13527684

3698, 2, 13675204

4175, 2, 17430625

4616, 2, 21307456

5904, 2, 34857216

5968, 2, 35617024

6596, 2, 43507216

7532, 2, 56731024

8082, 2, 65318724

8559, 2, 73256481

9024, 2, 81432576

10128, 2, 102576384

10278, 2, 105637284

 

La suite est pannumérique

32043, 2, 1026753849

32286, 2, 1042385796

33144, 2, 1098524736

35172, 2, 1237069584

35337, 2, 1248703569

35757, 2, 1278563049

35853, 2, 1285437609

37176, 2, 1382054976

37905, 2, 1436789025

94695, 2, 8967143025

95154, 2, 9054283716

96702, 2, 9351276804

97779, 2, 9560732841

98055, 2, 9614783025

98802, 2, 9761835204

99066, 2, 9814072356

Voir Nombres pannumériques carrés

 

 

 

Merci à Fabien Brissonneau pour sa contribution et sa programmation Python

 

 

 

Suite

*    Voir haut de page

*    Carrés à chiffres consécutifs

Voir

*      Anagramme de chiffres

*      Carré latin pannumérique

*      Cent et autres pannumériquesIndex

*      Chiffres en miroir

*      Croix pannumérique

*      Exp(1) = e en pannumérique

*      Jeux – Index 

*      Nombre 123 456 789 x 9 = 1 111 111 101

*      Nombre 123456789

*      Nombre magique 142857

*      Nombre phénix ou de Lewis Carroll

*      Nombre têtu

*      Nombres carrés et pannumériques

*      Nombres consécutifs

*      Nombres pairs dans une liste pannumérique

*      Pannumériques divisibles par 11

*      Pannumériques divisibles par 9

*      Pi pannumérique

*      Puissances de 2 pannumériques

*      Puzzle pannumérique vietnamien

*      Sommes 3 3 3 pannumériques

*      Sommes de premiers pannumériques

*      Sommes pannumériques premières

*    Triangle magique pannumérique

Sites

*    Pandigital and Pretty Powerful – perplexus.info

*    Number of pairs with Pandigital Concatenation par GeeksforGeeks

*    Project Euler Problem 38: Pandigital multiples – msikademy – Programmation Python

*    The Nine Digits Page 4 – World of Numbers

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http://villemin.gerard.free.fr/Wwwgvmm/Formes/ConcaPan.htm