欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

【趣味数学题】四个连续整数

2021-09-12 20:24 作者:AoiSTZ23  | 我要投稿

郑涛(Tao Steven Zheng)著

【问题】

a%2C%20b%2C%20c%2C%20d 为四个连续整数(consecutive integers)。

题一:证明 abcd%20%2B%201完全平方(perfect square)。

题二:证明 abcd%20%2B%201平方根(square root)等于 adbc平均数(average)。

【题解】

题一

abcd%20%2B%201 表示为 (n-1)(n)(n%2B1)(n%2B2)%20%2B%201, 其中 n-1%2C%20n%2C%20n%2B1%2C%20n%2B2%20 都是整数。所以,

abcd%20%2B%201%20%3D%20(n-1)(n)(n%2B1)(n%2B2)%2B1

分解以上等式的右侧:


(n-1)(n)(n%2B1)(n%2B2)%20%2B%201%20%3D%20(n-1)(n%2B2)(n)(n%2B1)%20%2B%201

(n-1)(n)(n%2B1)(n%2B2)%20%2B%201%20%3D%20(%7Bn%7D%5E2%20%2B%20n%20-%202)(%7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%20n)%20%2B%201


u%20%3D%20%7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%20n,那么

(%7Bn%7D%5E2%20%2B%20n%20-%202)(%7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%20n)%20%2B%201%20%3D%20(u%20-%202)(u)%20%2B%201

(%7Bn%7D%5E2%20%2B%20n%20-%202)(%7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%20n)%20%2B%201%20%3D%20%7Bu%7D%5E%7B2%7D%20-%202u%20%2B%201

因为

%7Bu%7D%5E%7B2%7D%20-%202u%20%2B%201%20%3D%20%7B(u%20-%201)%7D%5E%7B2%7D

那么

%7B(u%20-%201)%7D%5E%7B2%7D%20%3D%20%7B%7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%20n%20-%201%7D%5E%7B2%7D

因此,

abcd%2B1%20%3D%20%7B(%7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%20n%20-%201)%7D%5E%7B2%7D%20

因为 %7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%20n%20-%201 是整数,abcd%20%2B%201 是完全平方。


题二

 计算 adbc 的平均数:

%5Cfrac%7Bad%2Bbc%7D%7B2%7D%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%5B(n-1)(n%2B2)%20%2B%20n(n-1)%5D%20

%5Cfrac%7Bad%2Bbc%7D%7B2%7D%3D%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D(2%7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%202n%20-%202)%20

%5Cfrac%7Bad%2Bbc%7D%7B2%7D%20%3D%20%20%20%7Bn%7D%5E%7B2%7D%20%2B%20n%20-%201%20


这个答案就是 abcd%20%2B%201 的平方根!


【趣味数学题】四个连续整数的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律