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## 60 素数对的集合
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3、7、109和673是非常特别的一组素数。任取其中的两个并且以任意顺序连接起来,其结果仍然是个素数。例如,选择7和109,我们得到7109和1097均为素数。这四个素数的和是792,这是满足这个性质的一组四个素数的最小和。
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若有一组五个素数,任取其中的两个并且以任意顺序连接起来,其结果仍然是个素数,求这样一组素数的最小和。
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## 62 立方数重排
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立方数41063625($345^3$)可以重排为另外两个立方数:56623104($384^3$)和66430125($405^3$)。实际上,41063625是重排中恰好有三个立方数的最小立方数。
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求重排中恰好有五个立方数的最小立方数。
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## 75 唯一的整数边直角三角形
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只能唯一地弯折成整数边直角三角形的电线最短长度是12厘米;当然,还有很多长度的电线都只能唯一地弯折成整数边直角三角形,例如:
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- **12厘米**: (3,4,5)
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- **24厘米**: (6,8,10)
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- **30厘米**: (5,12,13)
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- **36厘米**: (9,12,15)
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- **40厘米**: (8,15,17)
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- **48厘米**: (12,16,20)
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相反地,有些长度的电线,比如20厘米,不可能弯折成任何整数边直角三角形,而另一些长度则有多个解;例如,120厘米的电线可以弯折成三个不同的整数边直角三角形。
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**120厘米**: (30,40,50), (20,48,52), (24,45,51)
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记电线长度为L,对于L ≤ 1,500,000,有多少种取值只能唯一地弯折成整数边直角三角形?
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## 78 硬币分拆
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记p(n)是将n枚硬币分拆成堆的不同方式数。例如,五枚硬币有7种分拆成堆的不同方式,因此p(5)=7。
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OOOOO
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OOOO O
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OOO OO
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OOO O O
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OO OO O
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OO O O O
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O O O O O
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找出使p(n)能被一百万整除的最小n值。
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## 96 数独
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## 111 **有重复数字的素数**
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考虑一个有重复数字的4位素数,显然这4个数字不能全都一样:1111被11整除,2222被22整除,依此类推;但是,有9个4位素数包含有三个一:
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1117, 1151, 1171, 1181, 1511, 1811, 2111, 4111, 8111
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我们记M(n, d)是n位素数中数字d重复出现的最多次数,N(n, d)是这类素数的个数,而S(n, d)是这类素数的和。
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因此M(4, 1) = 3是4位素数中数字1重复出现的最多次数,有N(4, 1) = 9个这类素数,而它们的和是S(4, 1) = 22275。还能得出,对于d = 0,在4位素数中最多重复出现M(4, 0) = 2次,但是有N(4, 0) = 13个这类素数。
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同样地,我们可以得到4位素数的如下结果。
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| **数字d** | **M(4, d)** | **N(4, d)** | **S(4, d)** |
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| ------- | ----------- | ----------- | ----------- |
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| 0 | 2 | 13 | 67061 |
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| 1 | 3 | 9 | 22275 |
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| 2 | 3 | 1 | 2221 |
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| 3 | 3 | 12 | 46214 |
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| 4 | 3 | 2 | 8888 |
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| 5 | 3 | 1 | 5557 |
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| 6 | 3 | 1 | 6661 |
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| 7 | 3 | 9 | 57863 |
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| 8 | 3 | 1 | 8887 |
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| 9 | 3 | 7 | 48073 |
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对于d = 0至9,所有S(4, d)的和为273700。
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求所有S(10, d)的和。
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## 112 **弹跳数**
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从左往右,如果每一位数字都大于等于其左边的数字,这样的数被称为上升数,比如134468。
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同样地,如果每一位数字都大于等于其右边的数字,这样的数被称为下降数,比如66420。
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如果一个正整数既不是上升数也不是下降数,我们就称之为“弹跳”数,比如155349。
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显然不存在小于一百的弹跳数,而在小于一千的数中有略超过一半(525)的弹跳数。事实上,使得弹跳数的比例恰好达到50%的最小数是538。
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令人惊奇的是,弹跳数将变得越来越普遍,到21780时,弹跳数的比例恰好等于90%。
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找出使得弹跳数的比例恰好为99%的最小数。
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## 113 **非弹跳数**
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从左往右,如果每一位数字都大于等于其左边的数字,这样的数被称为上升数,比如134468。
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同样地,如果每一位数字都大于等于其右边的数字,这样的数被称为下降数,比如66420。
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如果一个正整数既不是上升数也不是下降数,我们就称之为“弹跳”数,比如155349。
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随着n的增长,小于n的弹跳数的比例也随之增长;在小于一百万的数中,只有12951个非弹跳数,而小于$10^{10}$的数中只有277032个非弹跳数。
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在小于一古戈尔($10^{100}$)的数中有多少个非弹跳数?
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## 130 **满足素数循环单位数性质的合数**
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只包含数字1的数被称为循环单位数,我们定义R(k)是长为k的循环单位数,例如,R(6) = 111111。
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如果n是一个整数,且GCD(n, 10) = 1,可以验证总存在k使得R(k)能够被n整除,并且记A(n)是这些k中最小的一个。例如,A(7) = 6,而A(41) = 5。
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已知对于素数p > 5,p − 1能够被A(p)整除。例如,当p = 41时,A(41) = 5,而40能够被5整除。
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然而,有很少的一部分合数也满足这条性质,前5个这样的数分别是91,259,451,481以及703。
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找出前25个合数n满足
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GCD(n, 10) = 1且n − 1能够被A(n)整除,并求它们的和。
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## 132 **大循环单位数的因数**
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只包含数字1的数被称为循环单位数,我们定义R(k)是长为k的循环单位数。
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例如,R(10) = 1111111111 = 11×41×271×9091,这些质因数的和是9414。
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找出R($10^9$)的前40个质因数的和。
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## 134 **质数对连接**
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考虑连续的质数$p_1$ = 19和$p_2$ = 23。可以验证,1219是所有以$p_1$结尾并且能被$p_2$整除的数中最小的一个。
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事实上,除了$p_1$ = 3和$p_2$ = 5这一对之外,对于任意一对连续质数$p_2$ > $p_1$,都存在一系列的数n,其尾数是$p_1$,且能够被$p_2$整除。记S是所有的n中的最小值。
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对于5 ≤ p1 ≤ 1000000内的所有连续质数对,求∑ S。
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## 138 **特殊等腰三角形**
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考虑底为b = 16,腰为L = 17的等腰三角形。
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使用毕达哥拉斯定理,我们可以求出三角形的高是h = $\sqrt{17^2-8^2}$ = 15,恰好比底长小1。
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当b = 272而L = 305时,可以算出h = 273,恰好比底长大1,而且这是满足性质h = b ± 1的三角形中第二小的。
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对于最小的12个满足h = b ± 1且b,L均为正整数的等腰三角形,求∑ L。 |