韦达定理限制应用:求小于100的符合条件的正整数n的数量
求解小于100的正整数n的个数
问题:请问有多少个小于100的正整数n,存在对应的能被3整除的整数m,使得二次方程$x^2-nx+m=0$的根为连续正整数?
我来一步步拆解这个问题,用韦达定理就能轻松搞定:
首先设方程的两个连续正整数根为$k$和$k+1$($k$是正整数),根据韦达定理:
- 两根之和:$k + (k+1) = n$,也就是$n = 2k + 1$
- 两根之积:$k(k+1) = m$
题目要求$m$能被3整除,而$k$和$k+1$是连续整数,它们互质,所以要么$k$是3的倍数,要么$k+1$是3的倍数,二选一:
- 当$k$是3的倍数时,$k = 3t$($t$是正整数),代入$n=2k+1$得$n=6t+1$,同时$n<100$,即$6t+1<100$ → $t<16.5$,所以$t$可取1到16,对应16个$n$;
- 当$k+1$是3的倍数时,$k+1=3t$ → $k=3t-1$,代入$n=2k+1$得$n=2(3t-1)+1=6t-1$,同样$n<100$ → $6t-1<100$ → $t<16.83$,$t$可取1到16,对应16个$n$;
把两种情况加起来,$16+16=32$,而且这些$n$都是小于100的正整数,不会重复(因为$6t+1$和$6t-1$是不同的奇数,不会重叠)。
所以最终答案是32个。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者A Piercing Arrow
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