发新话题
打印【有0个人次参与评价】

[数学] 平方数问题

平方数问题

平方数问题一般放在小学5年级奥数教程中,但是对于6年级甚至初中的同学来说,这些内容也是十分复杂的。最近在辅导6年级同学平方数问题时,例题采用了这个题:“任意两个连续正整数的乘积都不是完全平方数”。
课后作业有这样一道题:“任意连续四个正整数的乘积都不是完全平方数”。这题来自一本5年级的奥数练习题,但是以前它曾经作为美国普特南数学竞赛题!!这可是美国大学生数学竞赛,我国的奥数教材如此之“强”,也难怪我国在国际上数学竞赛一直保持领先。
我后来想到下面这个类似的问题:“任意连续三个正整数的乘积都不是完全平方数”。好像这题各种资料上没见过,可能算“原创”。供初中、高中奥数牛孩思考。


[ 本帖最后由 wood 于 2007-6-1 13:29 编辑 ].

TOP

木德巴赫猜想..

TOP

回复 #2 shuaishuaimm 的帖子

不算猜想,我自己知道证明方法。.

TOP

引用:
原帖由 wood 于 2007-5-31 21:01 发表 \"\"
平方数问题一般放在小学5年级奥数教程中,但是对于6年级甚至初中的同学来说,这些内容也是十分复杂的。最近在辅导6年级同学平方数问题时,例题采用了这个题:“任意两个正整数的乘积都不是完全平方数”。
课后 ...
要求连续吧。.

TOP

不连续怎行?
伍迪警长在误导小孩子啊!.

TOP

大数学家爱尔多斯曾证明了:任意n个连续正整数的积不可能是整数的k次方幂。

单墫和余红兵两位教授合写的小册子《不定方程》对这个问题的种种特例讨论甚详。例如在习题15中证明了:连续四个正整数之积不是完全平方数;连续五个正整数的积也不会是完全平方数。.

TOP

呵呵,的确上午打字的时候少打了“连续”两个字。
Erdos证明了:a≥2,4≤k≤n-4时,n!/[k!(n-k)!]=m^a没有正整数解。
当然他的结果太高深了,我们是在小学、中学范围内讨论这个问题。.

TOP

1)任意两个连续正整数的乘积都不是完全平方数.
证明:n^2<n(n+1)<(n+1)^2,位于两个连续的完全平方数之间,所以不可能是完全平方。
.

TOP

2)任意连续四个正整数的乘积都不是完全平方数。
证明:n(n+1)(n+2)(n+3)+1=(n^2+3n+1)^2,由于任意两个正整数的完全平方之间至少相差3,所以n(n+1)(n+2)(n+3)不可能是完全平方数。
.

TOP

3)任意连续三个正整数的乘积都不是完全平方数.
证明:假设n(n+1)(n+2)是完全平方数,由于n+1与n(n+2)互素,所以n(n+2)与n+1都是完全平方数。但是n(n+2)=(n+1)^2-1不可能是完全平方数,矛盾。所以结论成立。
.

TOP

上课的时候我出了这样一道例题,
问题1:由6个2和若干个0构成的正整数中,有没有完全平方数?
令我惊讶的是有两个小朋友给出了正确答案,而且是两种完全不同的思路!现在的小孩太强了!


[ 本帖最后由 wood 于 2007-6-12 18:14 编辑 ].

TOP

1、除以9的余数;2、末位数。是不是还有别的方法呢?.

TOP

回复 #12 老猫 的帖子

一个小朋友提出解法1:所有这些数有个共同之处就是除以9余3,由于一个完全平方数如果是3的倍数,那它同时一定要是9的倍数,矛盾。因此这样的完全平方数是不存在的。.

TOP

另外一个小朋友提出了解法2:假设有这样一个完全平方数,而完全平方数末尾0的个数肯定是偶数个。一个完全平方数擦掉两个0(相当于除以100)还是完全平方数,这样擦了若干次以后就得到一个完全平方数以2为个位数,而完全平方数的个位数字不能是2,矛盾。

[ 本帖最后由 wood 于 2007-6-12 18:15 编辑 ].

TOP

看上去解法1要简洁一些,而且对与下面这个问题
问题2:由5个1和若干个0构成的自然数中有没有完全平方数?
解法2不再适用。而解法1还能正常工作,因为这些数除以3余2,不可能是完全平方数!


[ 本帖最后由 wood 于 2007-6-12 18:16 编辑 ].

TOP

但是对于下面这个题,就一定要解法2上场了!
问题3:有6个3和若干个0构成的自然数中有没有完全平方数?
这些数都是9的倍数,解法1失效了。
由于完全平方数末尾不能是3,而且末尾0的个数是偶数个,所以不可能!
.

TOP

好的奥数问题,学习的学生和教学的老师都能从中得到享受。
.

TOP

是啊,老师也在不停的学东西。而学生感受到了数学的美。.

TOP

引用:
原帖由 老封 于 2007-6-1 12:48 发表 \"\"
大数学家爱尔多斯曾证明了:任意n个连续正整数的积不可能是整数的k次方幂。

...
Erdos和Selfridge在1939年证明了:任意连续n个正整数的乘积不可能是完全平方数。(n>1)
对于一般的k次方,Erdos证明了:如果连续n个正整数的乘积是一个正整数的k次方,那我们最多能够找到有限个这样的情况。.

TOP

可以用平方差公式来证明,举例说明:1*2*3=(2-1)*2*(2+1)=(N-1)*N*(N+1)=(2的平方-1的平方)*2。.

TOP

我只能想到解法2,思路有限。。。.

TOP

发新话题