垫脚石(此题 → 相关题) 2026 年广东预赛 · P005942
先把整数坐标复数的模平方写成两个整数平方之和,连续的圆周约束就变成离散算术。简单题练习穷尽平方的可能性,进阶题还要先用模的乘法性分配各个整数范数,再排除互异性不允许的分配。
前题是一条平移后的整数圆;后题是多个范数的乘积分解,且坐标非负和对象互异都限制可选点。
高斯整数的虚部
数学中把实、虚部均为整数的复数称为高斯整数。已知复数 是高斯整数,且满足
则满足条件的复数 的虚部为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
把高斯整数写成整数坐标后,模长条件就是一个二元整数平方和方程。
该方程右端很小, 可以完整枚举平方数,而无须逐个枚举复数。
设
则
由于不超过 的整数平方只有 ,两平方之和为 时只能均为 。故
从而
因此 的虚部为
四个复数 都是高斯整数,且它们与 的距离均为 。平方和的枚举已穷尽所有整数解,故没有遗漏其他虚部。
复数模长与平面距离等价;当实部、虚部受整数限制时,应先平方,把问题转化为整数平方和。 右端较小时,列出允许的平方数即可完成穷尽分类。
写成a²+(b−1)²=8后,不超过8的平方仅0、1、4,直接得到虚部3或−1。
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先把整数坐标复数的模平方写成两个整数平方之和,连续的圆周约束就变成离散算术。简单题练习穷尽平方的可能性,进阶题还要先用模的乘法性分配各个整数范数,再排除互异性不允许的分配。
前题是一条平移后的整数圆;后题是多个范数的乘积分解,且坐标非负和对象互异都限制可选点。
已记下,谢谢!