過道里依次掛著標號是1,2,3, ......,100的電燈泡,開始它們
都是滅著的。當?shù)谝粋€人走過時,他將標號為 1 的倍數(shù)的電燈泡的開關(guān)
線拉了一下;當?shù)诙€人走過時,他將標號為 2 的倍數(shù)的電燈泡的開關(guān)
線拉了一下;當?shù)谌齻€人走過時,他將標號為 3 的倍數(shù)的電燈泡的開關(guān)
線拉了一下;...... 如此進行下去,當?shù)谝话賯€人走過時,他將標號為
100 的倍數(shù)的電燈泡的開關(guān)線拉了一下。
問:當?shù)谝话賯€人走過后,過道里亮著的電燈泡標號是多少?
我的思路:
設(shè)標號為K的燈泡被拉了L(K)次,那么當L(K)為奇數(shù)的時候,燈泡是亮的。
那么那些標號被拉了奇數(shù)次呢?
K=1時,很顯然是只拉了1次,最后是亮的。
其次K>=2時,據(jù)題意,K號燈第1次,和第K次肯定是拉下了,其余的只會被第K的因子次拉,
據(jù)因式分解定理,數(shù)K分解為
K=p1^(n1)*p2^(n2)*.....pi^(ni)
其中p1,p2,...pi為素數(shù)。
那么,K有那些因子呢?
其實可以考慮任一個因子,他可能是從n1個p1中選若干個(0個到n1個),從n2個p2中選若干個。。。。。(當全是0個的時候,這個特殊的因子是1)
這樣,根據(jù)乘法原理,總共有L(K)=(n1+1)*(n2+1)*(n3+1).....
比如,12=2^2*3
一種有3*2=6個因子,他們是1,2,3,4,6,12.
現(xiàn)在考慮要使L(K)為奇數(shù),那么n1,n2,n3不能有一個是奇數(shù),或則,有一個ni+1為偶數(shù),而偶數(shù)與任何數(shù)相乘仍為偶數(shù)。
從而,n1,n2,n3都為偶數(shù),都能被2除。
因為n1,n2,n3都為偶數(shù),顯然該數(shù)必須是個平方數(shù),可寫成K=(X)^2.
從而,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100最后是亮的。