12345679と一般性

1から9までの数を8を除いて並べた12345679という数は不思議な性質をもっています。ためしに9をかけてみるとそれがわかります。

12345679× 9=111111111

それだけではありません。

12345679×18=222222222
12345679×27=333333333
12345679×36=444444444
12345679×45=555555555
12345679×54=666666666
12345679×63=777777777
12345679×72=888888888
12345679×81=999999999

と、かける数を変えることで2から9の数が現れます。
これはあたりまえといえばたりまえです。最初の111111111が求まることがわかれば、

12345679×9×n=111111111×n

のnに2から9を入れることで他の式は求まります。では最初の111111111になるのは単なる偶然なのでしょうか。
結論を先に書くと、9をかけて111111111と1が9個並ぶようになる数が12345679という数が順番にならんでいるようになるのは単なる偶然ではありません。

111111111は1+10+100+1000+10000+100000+1000000+10000000+100000000

と表すことができます。
これを9で割ると、

1/9+10/9+100/9+1000/9+10000/9+100000/9+1000000/9+10000000/9+100000000/9

となるわけですが、計算すると

        1/9=        0.111…
       10/9=        1.111…
      100/9=       11.111…
     1000/9=      111.111…
    10000/9=     1111.111…
   100000/9=    11111.111…
  1000000/9=   111111.111…
 10000000/9=  1111111.111…
100000000/9= 11111111.111…

となります。
それを足し合わせると、

        0.111…
        1.111…
       11.111…
      111.111…
     1111.111…
    11111.111…
   111111.111…
  1111111.111…
 11111111.111…


 12345678.999…
という結果が求まります。これだと8も含んで1から9までの数が並びますが、0.999…=1であることから
12345679となります。
1111…という数の並びを1桁ずつずらしながら足していくわけだから、1234と数が順に増えていくことに何の不思議もありません。

これと同様のことは十進数以外の表記でも発生します。
八進数ならば、

123457×7=1111111  (八進数表記)

となります。これに2から7をかければそれぞれの数の並びが得られます。
十六進数だと、

123456789ABCDF×F=111111111111111  (十六進数表記)

です。この2種類ならば関数電卓などで実際に計算して確かめることもできます。当然ながら、それ以外の任意の進数でも成り立ちます。
十進数を二桁ごとにまとめることで百進数としても成り立つので、

1 02 03 04 05…96 97 99×99=1 01 01…01

という計算や、任意の2桁の数を99個並べることも可能です。


(2011.2.18)


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