4m1是奇数还是偶数
题意为有一个整数是21的倍数,其中型如4m+1的因子数比型如4n+3的因子数多6个,其中m、n都是整数。
请问这个数是多少,用质因数乘积形式表示。咋一看这道题很复杂,因为是21的倍数所以其中必含有3和7,但是型如4m+1和4n+3的因子这个就不好讨论,比如整数21,型如4m+1的有1、21,型如4n+3的有3、7,那么两种类型的因子个数是相等的。那么我们该如何下手?这里我们可以用取余(mod)的方法来做,先铺垫一点同余知识:这里型如4m+1和4n+3的因子,其实就是4m+1≡1(mod 4),4n+3≡-1(mod 4)。那么接下去我们只需要讨论因子mod4是1还是-1就可以了。因为这个整数包含3和7,那么设其中 3^a7^b , a,bgeq1 ,因为我们只考虑mod4,3≡-1(mod 4) 7≡-1(mod 4)所以 3^a7^b mod4 就是 (-1)^a(-1)^b 。于是可以发现,型如4m+1就是a+b为偶数的时候,4n+3就是a+b为奇数的时候。接下去我们只需要探讨 3^a7^b 因子中a+b为奇数和偶数的个数就可以了。可以发现 3^a7^b 的总因子个数为(1+a)(1+b),且(1+a)(1+b)为偶数时,a+b为奇数和偶数的个数是一样多的;(1+a)(1+b)为奇数时a+b为偶数的个数比为奇数的个数多一个,也就是型如4n+1的因子个数比型如4m+3的因子个数多一个。那么(1+a)(1+b)只能为奇数,所以a、b都要是偶数,比如a=2,b=2;因为题目要求4m+1的因子比4n+3的因子多6个,那么只需要 3^a7^b 前面再乘一个数c,且这个数的因子个数为6,并且 cequiv 1bmod 4 ,比如 c=5^5 .注:感谢 @Emmmm 给我的建议,看的很认真[点赞]综上所述这样的数有无数个, boxed{x3^a7^b} ,满足x的因子个数为6且 xequiv1bmod 4 ,a、b都为偶数即可,比如 boxed{5^53^27^2} 。 square后来又看到这样一道题:其实,本质还是一样的,我们可以用取余mod的方法来做,型如4n+1其实就是4n+1≡1(mod 4)。因为3≡-1 (mod 4),5≡1 (mod 4),7≡-1 (mod 4),所以3^a5^b7^c=(-1)^a1^b(-1)^c (mod 4) 。那么这里能取2吗?这是不可以的,因为这样mod4 是不可能为1的。那么问题就转化为 (-1)^a1^b(-1)^c 乘积为1了,所以只需要a+c为偶数即可。其中a+c为偶数一共有4*3=12种,b有4种取值,所以一共有12*4=48种。但是这里有一种是不可以的,那就是a=b=c=0,虽然是偶数,但是因子不会是4n+1,所以一共有48-1=47。
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