[數論]數論競賽題13

[數論]數論競賽題13

宇智波鼬 於 星期六 十月 29, 2005 1:32 pm


設|x| 表示實數x的絕對值, m、n 為任意的正整數。試求 的最小值。
  追求神乎其技,至高無上的數學境界!~  

宇智波鼬

 
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Re: [數論]數論競賽題13

piny 於 星期四 十二月 29, 2005 10:23 am


宇智波鼬 寫到:設|x| 表示實數x的絕對值, m、n 為任意的正整數。試求 的最小值。


可看出25的次方從二次方開始,其末三位都是625,
而7的次方末兩位為每4次一循環、末三位為每20次一循環,
 3的次方末兩位為每20次一循環、末三位為每100次一循環,

故7的次方+3的次方,其末兩位為以下循環,
即10,58,70,82,50,78,30,62,90,98,90,42,30,18,50,22,70,38,10,02

又當m,n為1時,所求為15,故若絕對值相減欲比15小,則7的次方+3的次方之末兩位只得為11∼39,由上可知可為22或30或18或38。

7的16次方+3的16次方末兩位為22,且末兩位為22時之次方為16,36,56,76,96,...之次方和,又末三位為100次一循環,故經驗算可知其百位數只可為1,3,5,7,9,可知其與25之任一次方相減,其末三位相減絕對不可能為3。

7的13次方+3的13次方末兩位為30,且末兩位為30時之次方為13,33,53,73,93,...之次方和,又末三位為100次一循環,故經驗算可知其百位數只可為1,3,5,7,9,可知其與25之任一次方相減,其末三位相減絕對不可能為5。

7的14次方+3的14次方末兩位為18,且末兩位為18時之次方為14,34,54,74,94,...之次方和,又末三位為100次一循環,故經驗算可知其百位數只可為2,4,6,8,0,可知其與25之任一次方相減,其末三位相減出現極小可能值為74次方,但是7的74次方+3的74次方為63位數,但是25的次方為63位數是出現在25的45次方,其首位不相等,故相減絕不可能為7。

7的18次方+3的18次方末兩位為38,且末兩位為38時之次方為18,38,58,78,98,...之次方和,又末三位為100次一循環,故經驗算可知其百位數只可為1,3,5,7,9,可知其與25之任一次方相減,其末三位相減絕對不可能為13。

另外一種算法,不過要有耐心...
若直接考慮末三位的變化,則只需考慮百位數為6時,且其絕對差小於等於15,可看出只有618符合條件,(不用考慮兩次出現的610,因為就算出現極小,也是15,不影響所求)則可以直接討論618時之兩者位數和首位來判斷即可。

由上可知,15為最小值,即m,n為1時,有最小值15。



----

以下列出7的次方+3的次方之末三位循環(每100次)

  7   3   和    次方

007 003 010 ...01
049 009 058 
343 027 370 
401 081 482 
807 243 050 
649 729 378 
543 187 730 
801 561 362 
607 683 290 
249 049 298 
743 147 890 ...11
201 441 642 
407 323 730 
849 969 818 
943 907 850 
601 721 322 
207 163 370 
449 489 938 
143 467 610 
001 401 402 
007 203 210 ...21
049 609 658 
343 827 170 
401 481 882 
807 443 250 
649 329 978 
543 987 530 
801 961 762 
607 883 490 
249 649 898 
743 947 690 ...31
201 841 042 
407 523 930 
849 569 418 
943 707 650 
601 121 722 
207 363 570 
449 089 538 
143 267 410 
001 801 802 
007 403 410 ...41
049 209 258 
343 627 970 
401 881 282 
807 643 450 
649 929 578 
543 787 330 
801 361 162 
607 083 690 
249 249 498 
743 747 490 ...51
201 241 442 
407 723 130 
849 169 018 
943 507 450 
601 521 122 
207 563 770 
449 689 138 
143 067 210 
001 201 202 
007 603 610 ...61
049 809 858 
343 427 770 
401 281 682 
807 843 650 
649 529 178 
543 587 130 
801 761 562 
607 283 890 
249 849 098 
743 547 290 ...71
201 641 842 
407 923 330 
849 769 618 
943 307 250 
601 921 522 
207 763 970 
449 289 738 
143 867 010 
001 601 602 
007 803 810 ...81
049 409 458 
343 227 570 
401 681 082 
807 043 850 
649 129 778 
543 387 930 
801 161 962 
607 483 090 
249 449 698 
743 347 090 ...91
201 041 242 
407 123 530 
849 369 218 
943 107 050 
601 321 922 
207 963 170 
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