关于‘有趣数’的研究(二):求所有‘极有趣数’的乘积及范围验证
关于极有趣数的求解与验证
首先我们先明确问题中的定义:
- 有趣除数:正整数$X$的除数,满足$1 < d < X$;
- 极有趣数:至少有两个有趣除数,且能被任意两个有趣除数的差整除的正整数。
步骤1:枚举并验证候选数
我们从较小的正整数开始逐一验证,找出满足条件的极有趣数:
- 6:有趣除数为2、3,两数差为1,6能被1整除,满足条件;
- 8:有趣除数为2、4,两数差为2,8能被2整除,满足条件;
- 12:有趣除数为2、3、4、6,任意两数的差为1、2、3、4,12均能被这些差整除,满足条件。
接下来我们检查更大的数:
- 素数幂(如16、27):以16为例,有趣除数为2、4、8,其中8-2=6,16无法被6整除,不满足;奇素数的三次方(如27),差为9-3=6,27无法被6整除,排除;
- 双素因子乘积(如10、14):以10为例,有趣除数为2、5,差为3,10无法被3整除,排除;
- 多素因子或高次幂组合(如18、24、30):以24为例,有趣除数12与2的差为10,24无法被10整除,排除;30中6与2的差为4,30无法被4整除,排除。
步骤2:证明不存在超过1000的极有趣数
我们分情况讨论:
- 素数幂情况:只有$23=8$满足条件,更高次的素数幂(如$24=16$)会出现无法整除的差(如6),奇素数幂则因差包含偶数因子而无法被奇数的幂整除;
- 双素因子幂组合:仅$22×3=12$满足,其他组合(如$22×5=20$)会出现素因子间的差无法整除原数的情况;
- 三个及以上素因子的数:必然存在形如$pq$(两个素因子乘积)与$p$的差$p(q-1)$,原数包含第三个素因子$r>q$,而$q-1$无法整除$r$($r$是素数且大于$q$),因此原数无法被该差整除。
综上,所有极有趣数均小于1000,你的数值实验结论成立。
所有极有趣数的乘积
将找到的极有趣数相乘:6 × 8 × 12 = 576
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Victor
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