数学星空 发表于 2010-1-9 13:37:46

关于单位分数的一些难题

设 1<x_1<x_2<x_3<...<x_n , 且均为正整数, 求方程(1)的解数`s(n)`:$$
1/x_1+1/x_2+....+1/x_n+1/{x_1*x_2...x_n}=1\tag1$$
1. 求n=7~10的全部解.
2. 若还需要限定x_1,x_2,...,x_n 均为素数, 则n=9~20 内哪些`n`有解, 其解数为多少?

数学星空 发表于 2010-1-9 13:57:48

以上问题摘自<单位分数>(柯召,孙琦著)(限于相当难度,只讨论n=7....20)
对于第1问,有
s(1)=1{x_1=2}
s(2)=1{x_1=2,x_2=3}
s(3)=1{x_1=2,x_2=3,x_3=7}
s(4)=1{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=43}
s(5)=3{x_1=2,x_2=3,x_3=11,x_4=23,x_5=31}
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=43,x_5=1807}
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=47,x_5=395}
s(6)=8{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=43,x_5=1823,x_6=193667}
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=47,x_5=403,x_6=19403}
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=47,x_5=583,x_6=1223}
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=43,x_5=1807,x_6=3263443
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=47,x_5=415,x_6=8111}
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=47,x_5=395,x_6=779731}
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=7,x_4=55,x_5=179,x_6=2432}
\quad\quad\quad\quad\quad{x_1=2,x_2=3,x_3=11,x_4=23,x_5=31,x_6=47059}

medie2005 发表于 2010-1-9 13:58:45

集合{x_{1},x_{2},...,x_{n}},记S=x_{1}*x_{2}*...*x_{n}。
满足如下条件:
S/{x_{i}}=-1 mod x_{i}(1<=i<=n)
的集合如何快速求取?

数学星空 发表于 2010-1-9 14:14:52

对于第(2)问
已有结果:
               s(2)=1   {2,3}
               s(3)=1   {2,3,7}
               s(4)=1   {2,3,7,43}
               s(5)=1   {2,3,11,23,31}
               s(6)=1   {2,3,11,23,31,47059}
               s(7)=1   {2,3,11,17,101,149,3109}
               s(8)=1   {2,3,11,23,31,47059,2217342227,1729101023519}

数学星空 发表于 2010-1-9 14:31:58

集合{x_{1},x_{2},...,x_{n}},记S=x_{1}*x_{2}*...*x_{n}。
满足如下条件:
S/{x_{i}}= -1 modx_{i}(1
medie2005 发表于 2010-1-9 13:58 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif


可以取:
x_{n+1}=x_1*x_2...x_{n}+1
x_1=2,x_2=3
显然这只是一种特解


欢迎编程高手加入讨论....

KeyTo9_Fans 发表于 2010-1-9 16:45:25

本帖最后由 KeyTo9_Fans 于 2010-1-9 16:50 编辑

请教数学星空:前面的结果是怎么得到的?

如果要往后做,那么后一项的分母可以是前一项的平方。

从2开始连作19次平方岂不是要到了$2^(2^19)$?

这么大的数,做一遍素数测试都很困难,何况还要找所有的解呢?

数学星空 发表于 2010-1-9 16:58:40

呵,具体计算过程我也不知道,书中只给出了最终结果...
当然,这个问题肯定非常困难....
我们不能乞求能求出全部解,能找到就算是突破了,
毕竟柯召算是中国数论界(尤其是不定方程问题)的泰斗级人物,也没有给出其后的解...

mathe 发表于 2010-1-9 19:09:36

medie的结论同卡米切尔数有点类似:
http://bbs.emath.ac.cn/viewthread.php?tid=257&page=1&fromuid=20#pid2011

〇〇 发表于 2010-1-10 21:57:12

很好的题目

medie2005 发表于 2010-1-11 08:59:30

现在其实关键是找x_{k}与x_{1},x_{2},...,x_{k-1}之间的约束关系,找到了之后,就可以搜索了。后两项可以解同余方程组得到。
目前感觉上,还是可以解到s(10)的。因为,x_{1}=2,x_{2}=3,其余的都是奇数。
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