Sirius 发表于 2017-8-24 19:06:42

一道趣题求解

1~n,共n个数,任意分成两个集合,都可以在其中一个集合中找到两个数,使得两个数的和为四次方数,求n最小值。

northwolves 发表于 2017-8-28 22:22:16

n=9040

考虑三个数字960,5061,9040,任意两个之和均为四次方数。将其置于2个集合,根据抽屉原理,得证。

Sirius 发表于 2017-8-29 11:21:00

这个题目我又想了一下,有了一点思路。最小的n应该是1288,可以根据奇圈来考虑,又有个问题,这样的n会有多少个?

Sirius 发表于 2017-8-29 11:25:29

8+73=81,,73+183=256,183+1113=1296,1113+1288=2401,1288+8=1296

Sirius 发表于 2017-8-29 13:53:22

这样的n有无穷多个

zeroieme 发表于 2017-8-29 15:26:15

用抽屉原理的思路,就是以下正整数方程组,n为奇数的情形。稍后暴力一下。

\(a_1+a_2=b_1^4\)
\(a_2+a_3=b_2^4\)
\(a_3+a_4=b_3^4\)

\(a_{i+1}+a_i=b_i^4\)

\(a_n+a_1=b_n^4\)

Sirius 发表于 2017-8-29 15:32:02



当1~-n中存在奇数个数排成一圈(奇圈),圈上相邻的两个数的和均为四次方数时,满足:任意分成两个集合,都可以在其中一个集合中找到两个数,使得两个数的和为四次方数

要使n为最小,也就是使四次方数尽量小。不妨考虑2^4=16 , 3^4=81 , 4^4=256 . 5^4=625 , 6^4=1296 , 7^4=2401 , 这六个四次方数,
由于前五个数中,后一个均为前一个2倍以上,因此不存在3个数的奇圈,下面考虑5个数的奇圈,由于五个数的奇圈产生的五个相邻的和必有两个相邻的和,大的那个数小于小的那个数的2倍,(否则不能满足:任意分成两个集合,都可以在其中一个集合中找到两个数,使得两个数的和为四次方数) 易知这两个和是1296,2401,其中1296出现两次。假设5个数为a1, a2. a3. a4, a5, 不妨a2+a3=2401,则a1+a2=1296, a3+a4=1296,假设a2大于a3.
所以a2大于等于1201,小于等于1295,推出 a1大于等于1,小于等于95,推出a4大于等于96,小于等于190,推出a4+a5=256,a5+a1=81,推出a1小于等于15,假设a1=15-x (x大于等于0),代入得95-2x=81,x=7,a1=8,a2=1288

northwolves 发表于 2017-8-31 22:11:06

1~n,共n个数,任意分成两个集合,都可以在其中一个集合中找到两个数,使得两个数的和为m次方数(m>1),求n最小值

Sirius 发表于 2017-9-1 19:42:07

1~n,共n个数,任意分成两个集合,都可以在其中一个集合中找到两个数,使得两个数的和为m次方数(m>1),求n最小值


三次方数,对应最小的n应该是124,含有21个数的奇圈。
页: [1]
查看完整版本: 一道趣题求解