素材-全国-2020_小学数学 数学故事 打开保险柜.doc

1打开保险柜又矮又胖的海外部经理右手腕中了米切尔一枪，扔掉了冲锋枪，不知从哪个地方钻跑掉了。罗克拿起了冲锋枪，高兴得不得了。白发老人说：“先不要管那个矮胖经理，把珍宝取出来要紧！”罗克指着一个大铁柜说：“珍宝可能藏在这个保险柜里了。”白发老人走过去一看，保险柜用的是密码锁，并排三个可以转动的小齿，每个小齿可以显示从0到9这十个数码。米切尔说：“这个密码锁比较简单，只要凑对了一个三位数就可以打开。”“也不那么简单。”罗克说，“一个小齿有0到9共10种不同的数字；两个小齿有10×10=100种不同的数字；现在是三个小齿，会有103=1000种不同的数字。这1000种不同的三位数要凑出来，可要费一阵子功夫！”白发老人说：“那可来不及。嘿，你们看，这是个什么东西？”米切尔和罗克仔细一看，在密码锁的上方有一行算式：米切尔说：“这是一个奇怪的算式。”罗克点点头说：“我知道了，这是n=5的费尔玛数。”“费尔玛数？什么是费尔玛数？”白发老人弄不明白了。“费尔玛是17世纪法国著名数学家。”罗克开始介绍费尔玛和费尔玛数，“他找出一个公式：他认为n依次取0、1、2、3……时，这个公式算出来的数都是质数。”米切尔问：“他证明了吗？”“没有。他只对前5个这样的数进行了验算。”罗克随手写下前5个数：罗克接着说：“前5个数都是质数。第6个数太大，费尔玛没接着往下算。可是费尔玛断言：对于其他的自然数n，这种形式的数一定也都是质数。后来，数学家就把22n+1形式的数叫做费尔玛数，记作F（n）。”白发老人着急地问：“费尔玛这位老先生的断言究竟对不对呢？”“不对！”罗克说，“18世纪瑞士著名数学家欧拉发现n=5时，F（5）就不是质数了。我还清楚记得F（5）的数值：F(5)=225+1=4294967296+1=4294967297=641×6700417结果它是一个合数。”米切尔笑着说：“费尔玛也太武断了，只算了前5个就敢说对任何自然数都成立！”“还有有趣的哪！”罗克说，数学家后来又接着往下算，又算出46个费尔玛数是合数，还有一些费尔玛数如2217+1、2220+1、2222+1等，一时还无法确定是合数还是质数。但是有一点可以肯定，当n＞4时，还没有发现一个费尔玛数是质数。有的数学家就猜想：除去n=0、1、2、3、4外，F（n）都是合数。”“哈哈……”白发老人笑着说，“真是太有意思了。跟你这位大数学家在一起，真长见识！”“故事讲完了，开保险柜的密码我也找到了。这就是641。”罗克说完，就把三个小齿轮拨成641，然后用力一拉，保险柜的门就打开了。珍宝箱果然在里面。米切尔说：“多亏咱们这儿有位大数学家，不然的话，这个10位数，谁会把它分解成质因数呀！”罗克介绍说：“E国L珠宝公司使用的是最新的‘RSA密码系统’。这个密码系统是特工人员使用的高级密码系统。破译这种密码，需要有能力把一个80位数分解成质因数连乘积。但是，将一个大数分解成质因数连乘积是十分困难的。”白发老人点点头说：“连特务都在数学上打主意。来，咱们把珍宝箱子抬出来。”罗克说：“让我和米切尔抬。”可是，两人把箱子往外一抬，脸色就变了。罗克赶忙把箱子打开一看，啊！箱子里空空如也，珍宝不知去向啦！罗克瞪圆了眼睛说：“这不可能！是我亲手把珍宝箱放进保险柜里的，当时珍宝箱还挺重的，怎么过了一会儿，箱内的珍宝全没有了呢？”米切尔狠命地一跺脚说：“这简直是变戏法。”白发老人把身子探进保险柜，用拳头砸了砸柜底，发出“咚、咚”的声音。白发老人一指柜底说：“问题就出在这儿，柜底是空声，表明柜底是活的，下面是空的，可以打开柜底，从下面把珍宝箱拿出去，等把珍宝拿出箱子，再把箱子送回保险柜。”罗克和米切尔都佩服白发老人的分析。罗克补充说：“那个矮胖经理手腕上中了一枪，也突然不见了，可能也从地下跑了。这些地板，可能有很多块都是活的。”罗克在屋里到处走，一边走一边用力跺地板，想找一找哪块地板下面是空的。当他走到屋子正中央用力跺地板时，地板忽然翻转了一下。罗克大喊一声：“啊呀！”一下子就掉到地板下面去了。白发老人和米切尔眼睁睁地看着罗克掉了下去，想救都来不及了。